思維導圖(Mind Mapping),又稱心智圖,是由英國心理學家、教育學家托尼·博贊(Tony Buzan)在20世紀70年代創造的利用圖形做筆記的一種方法.實驗證明,思維導圖能為學生提供思考的框架,其知識表征方式及過程對知識的表達與理解,與數學教學有共通之處.因此,在數學教學中引入思維導圖,可以幫助學生構建完整有效的知識網絡,提升邏輯思維能力.下面,筆者結合多年的教學實踐和探索思考,談談思維導圖在初中數學教學中的一些運用.
一、思維導圖在初中數學課前預習中的應用
課前預習是初中數學學習的重要環節.它能幫助學生熟悉知識、發現問題、了解概念,為之后的課堂教學做好鋪墊、打好基礎.實踐證明,引入思維導圖,能夠幫助學生明確預習目標,確定預習途徑,以更加清晰明確的方式進行課前預習,從而有利于學生發現問題,加深對知識的認識和理解,進而大幅提升預習效果.
利用思維導圖進行課前預習,一般需要教師做好以下兩項工作:一是幫助學生確定思維導圖的中心,即學生的預習目標,引導學生圍繞預習目標逐級展開學習,最終實現預習目標;二是提示學生預習中涉及的知識要點,并以知識錦囊的方式呈現,從而培養學生的發散性思維能力,引導學生發現新的學習點.例如,在教學“二元一次方程組”時,我們可以利用思維導圖指導學生有效地預習新知.首先,教師可提出問題:“這次預習的主要對象是什么?”學生回答:“二元一次方程組.”這就是思維導圖的中心詞.接著,教師可引導學生圍繞“二元一次方程組”這一核心知識展開聯想,并確定預習目標和具體策略.
問題一:什么是二元一次方程組?
策略:預習“二元一次方程組”的定義及相關概念.
問題二:求解二元一次方程組,關鍵在于通過“消元”,將其轉化為一元一次方程.
策略:掌握“代入消元法”和“加減消元法”.
問題三:“二元一次方程組”有沒有什么“親戚”?
策略:聯系之前學過的“一元一次方程”“一次函數”等,找出它們之間有什么關系(見圖1).
這樣,教師通過繪制思維導圖,幫助學生明確預習目標,認清預習方向,從而有效提升學生的預習水平和效果.
二、思維導圖在初中數學新授課中的應用
初中數學的學習可以理解為學生在已有數學知識的基礎上,借助各種方法,在具體的數學情境中生成新的數學知識的過程.在初中數學課堂教學中,一些比較抽象的知識點,學生理解起來往往頗為費力.這是因為從具體思維到抽象思維需要一條邏輯線串聯起來,學生自身還不具備這一串聯能力,因此,需要教師幫助學生牽線搭橋,做好知識的銜接.而在眾多的教學手段中,思維導圖因其邏輯性和直觀性,最貼近初中生的認知水平,最能有效地幫助學生理解課堂教學內容.
在新授課中應用思維導圖,與在課前預習中應用時側重點并不相同.課堂教學中的思維導圖更注重分解知識點,從而幫助學生理解知識概念,一般從以下三方面入手:一是通過思維導圖還原數學概念的形成原因;二是通過思維導圖分解知識概念的運用條件和組成因素;三是通過思維導圖串聯新舊知識點,從而幫助學生更好地進行縱向聯系,掌握新知識.例如,在教學“勾股定理”時,我們可以利用思維導圖開展以下教學活動:
第一步,提取中心詞——勾股定理,明確定理的限定條件——直角三角形,及定理的內容——直角邊的平方和等于斜邊的平方.
第二步,進一步延伸拓展,提出問題:“不是直角三角形可以使用勾股定理嗎?”“如果一個三角形兩邊的平方和等于第三邊的平方,這個三角形一定是直角三角形嗎?”據此,教師可引導學生利用實驗法直接求證,這一步順利地導出了勾股定理的發現歷程和逆定理.
第三步,繼續延伸:為什么要學習勾股定理? 通過舉例引出勾股定理的應用(見圖2).
這樣,利用思維導圖,通過三個環節,將勾股定理的教學內容逐一分解,步步滲透,讓學生逐漸知道勾股定理是什么、勾股定理有什么限定條件、如何運用勾股定理,最終掌握勾股定理,提高學習效率.
三、思維導圖在初中數學復習課中的應用
復習是鞏固知識、提升能力的重要環節.《義務教育數學課程標準(2011年版)》強調,要充分發掘和培養學生的自主學習能力,提高學生在知識學習中的主體地位.初中數學的復習多在課后進行,以學生為主,如果能夠及時做好課后復習,對培養學生的自主學習能力具有較顯著的促進作用.學生只有清楚地認識和全面地把握知識內容,才能充分做好復習工作.基于這一點,思維導圖能夠幫助學生高效地回顧所學知識,從宏觀上把握知識結構,從微觀上全面復習各種細節知識,從而幫助學生建構知識體系,找出知識學習中的薄弱環節,并加以修正提升.概括地說,就是要通過思維導圖將知識分為已掌握的和需要加強的兩部分,需要加強的部分應重點復習,并利用思維導圖理出復習方略.例如,在復習“圖形的相似”時,我們可以引導學生利用思維導圖構建復習體系.首先,以“相似三角形”為核心,分出三支:一是相似三角形的判定條件;二是什么條件下兩個三角形一定相似;三是相似三角形的性質定理.接著,以這三個分支為基礎再細分:根據相似三角形的性質,你能得到什么推論?若兩個直角三角形中,有一個銳角相等,則這兩個三角形相似.最后,再引出一條新的分支:與相似三角形關系最近的知識概念.這一分支又可以延伸出全等三角形的判定等知識概念,并不斷拓展(見圖3).
這樣,利用思維導圖,幫助學生理出復習點,讓學生根據知識點,回憶相應的具體知識,最終促進知識鞏固和思維發散.
再如,學完“平行四邊形”一章后,教師可以繪制如下思維導圖,幫助學生加深對知識的理解(見圖4)和記憶.
思維導圖是一個很好的工具.它以發散性思維為基礎,能全面調動學習者左腦的邏輯、順序、條例、文字、數字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間、整體思維,使學習者的大腦潛能得到最充分的開發,從而極大地激發人們的創造性思維能力.在初中數學教學中運用思維導圖,一方面,可以通過圖像、色彩等手段,把難以表達的隱性知識轉化成形象的顯性知識,使學生在學的過程中能更好地領悟隱性知識,有利于學生將所學知識內化;另一方面,學生在學習過程中,可以通過自主建構知識體系,加工整理數學概念,參與討論數學問題,深入理解和運用數學知識,同時,也有利于培養學生的形象思維能力和信息處理能力,并最大限度地開發學生的潛能.
◇責任編輯 張 瑩◇