思維可視化在高中數學教學中的應用研究

印金鳳

摘 要：隨著社會不斷發展，新一輪基礎教育課程改革的不斷深入，傳統黑板粉筆式的高中數學教學模式在日新月異的時代背景下日趨積弱，以思維可視化作為主要教學策略的全新高中數學教學模式正如火如荼的進行。本文結合實際，針對在高中數學課堂上如何應用思維可視化策略提出相關建議，以期為其他高中數學教師提供參考。

關鍵詞：高中數學；思維可視化；應用策略；效果提升

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）11-030-1

數學是一門研究數字、構造、空間以及邏輯等概念的學科，不僅是學生日常生活中的實用技能，更是高中生進行生物、物理、化學乃至地理學習時的主要認知工具。但是現階段高中數學教學中仍存在許多誤區，教師教學方法固化、教學內容過于抽象、課堂結構不合理等問題嚴重阻礙了高中數學發展。教師需要改觀陳舊的教學策略，在基礎課程中滲透“思維可視化”降低學生理解難度，善用信息化電教設備豐富教學環節，真正提高課堂效率。

一、提高思維可視化認知程度，改革傳統教學方式

在傳統高中數學教學中，教師教學方法過于枯燥，再加上數學科目概念繁多、內容駁雜的特性，學生很難提起學習興趣，尋找一種能夠顯著提高教學效率、降低學生學習難度的教學方法迫在眉睫。在此問題背景下，“思維可視化”教學策略逐漸被越來越多數學教學工作者看重，視為盤活高中數學教學的一劑良藥。思維可視化（Thinking visualization）是一種使用思維導圖將原本抽象、難以理解、看不見摸不著的思維（涵蓋思想策略與思路過程）具象化的過程，是一種貼近我國教育背景、符合數學學科特點的教學策略。教師在整個教學過程中，必須有意識的將教學內容完成可視化，逐步替換原有的“黑板與粉筆”，提高內容教學效能。

例如在教學“基本初等函數”相關內容時，函數的本質是數集與數集的對應，類別豐富、內容混淆不易被學生所吃透。所以我會根據基本初等函數思維，運用數形結合的思想，實現函數的思維可視化。根據基本初等函數特點，思維可視化需要完成“分類、公式化、圖形化、類比”四個階段?；境醯群瘮低ǔ？梢苑譃橐韵?類：第一，一次函數（y=kx+b，其中k≠0）。第二，反比例函數（y=kx，其中k≠0）。第三，指數函數（y=abx+c，a≠0，b>0，b≠1）。第四，對數函數模型（y=mlogax+n，a>0，a≠1，m≠0）。第五，冪函數（y=axn+b，a≠0）。第六，分段函數。然后使用幾何畫板軟件，分別繪制各個函數圖形，通過改變a、b、k、c值幫助學生理解各符號意義。最后，帶領學生進行類比總結，充分吸收各個函數知識，納入自己知識體系。

二、善用思維可視化進行教學，合理設計教學環節

“如何使用思維導圖與何時使用思維導圖”無疑是新式數學課堂最需解決的核心問題。所以教師在設計教學環節過程中需要嚴格按照以下三條準則：第一，考察教學內容、聯系學生接受程度確定是否使用思維導圖?！澳爻梢帯迸c“顧此失彼”一直是教學設計的最大誤區，要求教師不能生搬硬套使用思維可視化，需要根據教學內容復雜程度與學生的理解能力來共同判定。第二，善用多媒體設備，活躍課堂氣氛。第三，使用思維可視化思想分解教學內容，化整為零。由于數學內容的嚴謹性與邏輯性性，各個教學內容之間環環緊扣，教師需要對某些綜合性內容進行分割，建立一系列導圖進行逐步完成可視化，降低學生理解難度。

例如在教學“二項分布”相關內容時，根據概率問題的“生活性”與“聯系性”，尤為適用思維可視化策略。首先，我會根據上文中第三條準則幫助學生回顧相關知識，即“條件概率與性質”、“事件的相互獨立性”，奠定新課學習基礎。然后，介紹二項分布具體定義，并使用公式可視化概念：在N次實驗中，事件X發生k次的概率P=Cknpk（1-p）n-k，此時可以說事件X發生的次數符合二項分布，記為X～B（n，p）。最后使用多媒體設備播放一些此類問題幫助學生將公式與實際生活進行匹配，方便學生理解。

三、指導學生建立思維可視化技能，提升學習能力

俗話說“授人以魚不如授人以漁”，相比于使用思維可視化進行課程教學，指導學生自主建立思維導圖、完成思維可視化的技能同樣重要。對于作為思維可視化初學者的學生，有以下四條忠告供學生參考：第一，將思維可視化納入知識體系、融入學習生活。第二，隨身攜帶，實時觀摩。學生可以將制作好的思維導圖進行裝訂，貼身放置或者放在顯眼處，進行“見縫插針”式學習。第三，重復聯系、填空默寫，即要求學生反復默寫或填寫思維導圖內容，“重復就是知識”。第四，建立學習小組，鼓勵良性競爭。

例如在教學“對數與對數函數”相關內容時，我會指導學生從以下四個方面設計思維導圖，幫助學生建立思維可視化技能。第一，貼合生活，描述對數概念及其公式。對公式x=logaN，學生可以形容為“3=log28，即3是以2為底8的對數，意為求2的多少次方等于8”。第二，對對數的基本性質、核心換底公式以及變換規則創建卡片，方便隨時查閱。第三，繪制y=logax在a>1與0

總之，數學教學是一個長期的、多角度的活動，傳統高中數學教學已經追趕不上時代發展的步伐，因此，教師創新教學方法、提高教學效率迫在眉睫。傳統教學方法的改革不能一揮即就，需要廣大教師長期持之以恒的探索和改善。在新課改的大背景下，教師要不斷嘗試優秀教學方法，堅持思維可視化教學，提高專業技能，注重學生的可持續發展和個性化發展，真正提高高中數學課堂教學質量，推動高中數學教學發展。

[參考文獻]

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