構建初中數學思維可視化課堂的實踐探索

王均偉

【摘要】本文將詳細介紹思維可視化教學的主要工具，通過分析與研究找出初中數學課堂中構建思維可視化的原則，依照初中數學的教學現狀，提出課前引入、授課過程中、教學模式內及課后復習時使用思維可視化的有效措施，在改善學生數學能力的同時提升其數學素養.

【關鍵詞】初中數學;思維可視化;課后復習;教學方式

一、引 言

思維可視化的主要含義為將教材內容以圖示技術的形式展現出來，并呈現出獨特的思考路徑與思考方法.該教學方式體現了發散性思維，初中數學由于知識點較多，部分內容較抽象，教師在教學過程中采用思維可視化較為適宜.教師將教材內容與思維可視化高效結合，可以提升學生的學習效率與記憶能力.

二、思維可視化教學的主要工具

思維可視化教學的主要工具有思維導圖、概念圖與魚骨圖等.具體來說，對于思維導圖而言，其主要的繪制軟件有Free Mind、Mind Manager、Mind Map等.在繪制思維導圖前，學生可搜索關鍵詞，將該詞語以文字或圖片形式放置在導圖中心，再依據主題進行不同程度的聯想，利用彩筆繪制出多項主題分支，將分支與主干精準連接，逐步完善該知識系統，在完善知識體系后適時擴展各分支中的知識，利用顏色、圖像與關鍵詞構建一套獨特的思維導圖.

在設計概念圖的過程中，教師應引導學生確認主題，并將主題范圍內的主要的概念放置在頂端，再列出與主概念相關的各次概念，其位置要處在主概念的下方，使之形成各個分支.隨著概念的逐漸增多，學生需要找到各概念間的聯系，借助線條完成連接后，再采用連接詞注明各概念間的關系，通過概念圖的繪制，學生對各個單元的知識內容會了解得更加系統.

魚骨圖的別名為因果圖，該圖形主要用來解決各類問題，教師與學生在設計魚骨圖過程中會將該問題的思考過程與思考路徑呈現出來，通過清晰的層次，幫助學生解決各類復雜問題.魚骨圖大多由“魚刺”與“脊骨”構成，利用各個“魚刺”中的關鍵節點來解決“脊骨”問題[1].

三、初中數學課堂中構建思維可視化的原則

在初中數學課堂中構建思維可視化模型的原則為開放性原則、發展性原則與精簡性原則.

（一）堅持開放性原則

在開展思維訓練的過程中，不同學生會形成不同的理解與認識，其對知識點的分類標準也不盡相同，針對同一知識點，教師可開展可視化研究，使之形成多樣化畫法.在實際教學期間，教師應遵循開放性原則，利用不同形態的可視化作品，激發出學生的想象力，在鼓勵學生表達其想法后，增強課堂教學的豐富性，營造多元且開放的教學氛圍，增強學生的數學思維.

（二）遵從發展性原則

相較于傳統教學方式，可視化教學帶有極強的發展性原則，即要求學生參與到課堂教學中.教師在開展此類教學設計時應使之與學生發展水平相吻合，既凸顯教學目標與教學過程，又能讓學生了解該知識的結構系統，建立與知識內容相符的“發展區域”.初中生正處在知識學習的關鍵階段，需要在知識學習的過程中不斷改進思維可視化作品，提升整體的學習效果.

（三）加強精簡性原則

由于教師要在有限時間內完成授課任務，其整體的教學設計需要科學、合理，課堂要盡量難易適中，不可帶有太多難點，避免課堂教學時間的浪費，同時避免影響學生整體的思維活動，降低其課堂學習的主動性與積極性，或給其記憶與理解增加額外難度.在運用可視化工具進行數學教學時，教師要提煉與精簡教材內容中的信息，利用知識系統化來減輕學生的學習負擔，在完成可視化模型的建設后，該內容的知識體系與核心要點會更加清晰，便于加深學生的記憶.

四、初中數學課堂中構建思維可視化的有效措施

（一）課前引入中帶入思維可視化

在正式授課前，教師需要順應當前課程改革的發展趨勢，將學生作為課堂主體.而教師則應發揮出輔助者與引導者的作用，利用思維可視化來提升學生參與課堂的主動性與積極性.在教學期間，教師應注重改進學生整體的思維習慣，該類教學具體的結構模式為：創設情境，激發思維—直觀操作，深化思維—巧設習題，拓展思維—構建體系，系統思維.教師要掌握合適的授課步驟.

一方面，在講解知識前，教師需要利用問題來引入思維可視化.例如，在教授“平行四邊形判定方法”時，教師會設置不同形式的問題，通過問題來構建情境：如圖所示，已知線段BC與AB，運用多種方式來確認點D，并使其構成平行四邊形.由于學生已經知道了平行四邊形的構成要素，在探究問題時其會主動畫出平行四邊形，在完成圖形繪制后，教師可引導其找出判定方式.相較于傳統的被動接受知識，學生對于知識的可視化學習會更為主動，課堂授課也會更加輕松.

兩條已知線段

另一方面，除了利用問題引入外，教師還可將教材內容與實際生活相結合.具體來說，由于數學知識源于生活，教師利用生活來總結教材中的公式會起到較好的效果.比如，教師在講解“合并同類項”的過程中，若采用單一的講授方式，則難以增強學生的記憶，借助生活中的例子可更加直觀，如2支鉛筆+6支鉛筆=8支鉛筆;5個橡皮+3個橡皮=8個橡皮;3個橡皮+6支鉛筆+5個橡皮+2個鉛筆=8個橡皮+8支鉛筆.此階段教師可將x與y帶入，即“3y+6x+5y+2x=？”通過實際例子的介紹，學生對合并同類項的理解會更加深刻，學習效果也會明顯增強.

（二）授課過程中采用思維可視化

除了在授課前利用問題引入思維可視化，教師還需要將此思維模式運用到授課過程中.一般來講，由于初中數學的概念更加抽象，教師要對其詳細講解，利用情境創設引入新知識，調動學生的學習興趣.此教學過程將各類知識概念具象化，使學生的感受更加直觀，使教學方式結構化與思維可視化相結合，加深學生對知識的理解.在教學期間教師還可以引入不同的多媒體技術，為學生打造出更有探索性、創造性的課堂環境，運用動態教學讓學生了解更多的數學規律，利用直觀式教學潛移默化地改變學生思維方式與探索能力，逐步提高學生數學素養[2].