《 卢氏数学直观思维模型》的理论和实践探索

《 卢氏数学直观思维模型》的理论和实践探索
引言:这是我十年前接触过的一个数学瑰宝。2015年04月29日,中国教师报重点报道《数学:为思维而教》《用直观思维模型解题》。当年,我曾经带着摄像机到南阳采访创始人卢文艺老先生,推广者景国成先生和实践者卢娅老师,以及校长、师生、家长多人,编辑了《卢氏数学直观思维模型采访录》,并在郑州、洛阳等学校拍摄过《 卢氏数学直观思维模型》的专题培训。

我认为,《卢氏数学直观思维模型》以结构化、模型化的思维方式重构了小学数学乃至初高中部分内容的教学路径,其核心在于将零散的数学问题归纳为有限的思维模型,并通过统一的解题规律进行迁移应用。以下从数学理论与实践和学生思维品质训练两个维度进行分析:

一、数学理论与实践的科学依据
1. 结构化与模型化思维
数学本质上是结构的科学。卢氏模型将加减、乘除、比较、倍数、分数等问题归纳为五大模型,符合数学知识内在的逻辑结构。
模型即数学关系的抽象表达。例如“模型一”本质是加法与减法的逆运算关系,体现的是“整体与部分”的数学思想,这与皮亚杰的认知结构理论相契合。
2. 统一解题规律的数学依据
“有和用减,求和使用加” 本质是“已知整体求部分”与“已知部分求整体”的数学逻辑。
“向上求积用乘法,向下求因数用除法” 本质是乘除法的互逆关系,适用于所有“单位量×数量=总量”型问题(如行程、工程、价格等)。
“边读题边建模,文字直接对应符号” 体现了数学符号化的思想,是代数思维的启蒙。
3. 跨学段、跨学科的迁移性
模型不仅适用于整数、小数、分数,还能自然延伸到代数式、方程、函数等初中内容,甚至物理、化学中的比例与关系问题。
这说明模型抓住了数学中不变的关系结构,而非表面的数字形式。

二、对学生思维品质训练的价值
1. 培养结构化思维
学生不再面对“题型海洋”,而是学会将问题归类为少数模型,建立知识网络,增强系统性理解。
这有助于学生从“记忆题型”转向“理解结构”,符合建构主义学习理论。
2. 强化逻辑推理与抽象能力
“找关键量”(如“和”“平均率”“单位1”)训练学生抓本质、去表象的能力。
通过“边读题边建模”,学生逐步习惯将现实问题转化为数学模型,这是数学建模能力的启蒙。
3. 提升解题策略与迁移能力
统一的解题规律(如“见比即=,见多即+,见少即−”)降低了解题时的记忆负担,增强了策略的可迁移性。
学生能在不同情境(整数、分数、代数、物理)中灵活应用同一模型,体现了“举一反三”的高阶思维。
4. 增强学习信心与兴趣
模型化方法使复杂问题简单化,学生容易获得成功体验,减少对数学的畏惧感。
明确的方法步骤降低了认知负荷,使学生更愿意参与思考与探索。

三、潜在反思与建议
尽管该模型具有显著优势,但也需注意:
避免机械化套用:教师应引导学生理解模型背后的数学原理,而非机械套用“口诀”。
适度拓展与变式:在掌握基础模型后,应适当引入非常规问题,训练学生的灵活性与创造性。
结合情境理解:模型应服务于问题理解,而非替代对实际情境的感知与分析。

总之,卢氏数学直观思维模型是一种结构化、模型化、符号化的数学教学方法,具有坚实的数学逻辑基础和良好的教学适用性。它不仅能帮助学生系统掌握数学知识,更能培养其结构化思维、抽象建模、逻辑推理与策略迁移等高阶思维品质,是一种值得深入研究和推广的教学范式。

