思維導圖作為一種圖形化的思維工具,能夠通過圖表、符號和線條等直觀的方式,呈現知識的邏輯結構和概念的相互關系。教師在小學數學概念教學中應用思維導圖,可以幫助學生直觀、清晰地理解數學概念,掌握解題思路,并培養學生的邏輯推理和問題解決能力?!读x務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)強調,要鼓勵以學生為主體的探究式學習。對此,教師在基于問題引領的小學數學概念教學中,可以通過應用思維導圖,引導學生從整體上把握知識的結構,加深學生對知識的理解和記憶。在這一過程中,教師應扮演好引導者的角色,引導學生在問題情境中進行思考,通過自主學習和合作探究,厘清思路,梳理知識脈絡,進而增強學生的學習效果。
一、思維導圖概述
思維導圖又稱為心智導圖、腦圖、概念地圖,是一種可視化的思維工具,主要用于幫助學習者通過圖形與文字結合的方式組織和表達發散性思維。思維導圖通過關鍵詞、符號、圖像和顏色,使信息以放射性的結構呈現,這類似于大腦神經元之間的連接,使信息能夠被快速關聯和提取。在基于問題引領的小學數學教學中,思維導圖被廣泛應用于幫助學生理解和掌握數學概念。
二、思維導圖在基于問題引領的小學數學概念教學中的應用價值
(一)有利于培養學生的獨立思考能力
數學作為一門基礎學科,具有抽象性和復雜性的特點。小學生在學習數學概念時有一定的難度,其原因主要有三點:一是小學生對數學概念的理解不夠深入,容易將知識點割裂開來,沒有形成系統的認知框架;二是小學生缺乏獨立思考能力,在學習上依賴教師講解,不能獨立解決問題;三是小學生缺乏邏輯思維能力,容易在解決問題的過程中出現腦子一片空白沒有思緒的情況。教師通過繪制思維導圖,能讓學生直觀、清晰地看到各個知識點之間的聯系,從而加深學生對數學概念的理解和記憶。同時,學生在動手繪制思維導圖的過程中,需要主動構建自己的知識網絡,這個過程實際上是一種自主思考與探索的過程,有助于培養學生的獨立思考能力和問題解決能力。
(二)有利于直觀呈現教學重難點
對于小學生而言,小學數學概念學習存在較多重難點,如數的基本運算、空間概念的理解、幾何圖形的認識等,這就要求學生具備一定的邏輯思維能力和獨立解決問題的能力。思維導圖在幫助學生理解和掌握重難點方面具有顯著優勢。思維導圖不僅可以將抽象的數學概念直觀、系統地展示出來,還可以將學生容易混淆或不易理解的重難點知識以圖形化的方式呈現,從而將復雜的知識簡化為可視化的關系網,降低學生的理解難度。同時,教師可以利用思維導圖將零散的知識點串聯成系統的知識網絡,這有助于拓寬學生的思維,提高學生的聯想能力,幫助他們構建清晰且完整的知識框架,突破重難點。
(三)有利于提高學生的學習效率
小學生對新鮮事物充滿好奇,教師借助形式新穎、色彩豐富、結構清晰的思維導圖,能迅速吸引學生的注意,激發他們的學習興趣。在此基礎上,教師引導學生通過對課堂例題的分析與整理,將所學知識以思維導圖的形式加以呈現,這不僅能調動學生學習的積極性,還能大大提高學生的學習效率。
(四)有利于提高學生的創造力和邏輯思維能力
在學生繪制思維導圖的過程中,教師要為學生提供適當的支持,引導學生構建完整且邏輯清晰的知識框架。同時,教師鼓勵學生將自己的獨特創新點融入思維導圖,并在圖形設計、內容組織和表達方式上自由發揮。這不僅能加深學生對相關概念的理解和記憶,還能有效提高學生的創造力和邏輯思維能力,使他們在數學學習中形成更加開放的思維模式。
三、思維導圖在基于問題引領的小學數學概念教學中的應用策略
(一)應用思維導圖豐富教學內容
小學生的思維處于快速發展階段,教師在基于問題引領的小學數學教學中,將數學概念和解題步驟通過圖片與文字相結合的形式展現出來,能激發學生的興趣,幫助他們更好地理解抽象的數學概念。此外,小學生傾向于通過觀察和模仿學習新知識,思維導圖中的圖形、顏色和布局可以有效吸引他們的注意,使學習內容在視覺上更具吸引力。例如,思維導圖通過使用不同的顏色和符號來區分不同的數學概念和解題步驟,這有助于學生快速識別、理解各種數學概念和解題流程,使他們的專注力更加集中。這種方法尤其適用于解答復雜的數學問題,教師將解題步驟以圖示的方式呈現,能使學生清晰地了解每一個解題環節,從而降低學生的學習難度。將思維導圖融入小學數學概念教學是一種新穎的教學策略,它不僅符合學生的學習特點和認知發展水平,能有效激發他們的學習興趣,還能豐富教學內容,增強課堂教學效果。
以蘇教版小學數學三年級下冊第四單元“混合運算”為例。在課堂上,教師可以利用思維導圖增強教學的連貫性和直觀性。首先,教師可以從生活中常見的問題入手:“如果水果店1斤蘋果賣5元,1斤香蕉賣3元,某人買了5斤蘋果和3斤香蕉,付了50元紙幣,請問應該找回多少錢?”通過這個問題,教師可以引導學生在解題過程中進一步了解混合運算的運算順序和規則。其次,教師可以在黑板上或使用電子教學工具繪制思維導圖,從中心主題“混合運算”出發,擴展出不同的分支,如同級混合運算、兩級混合運算和帶有小括號的混合運算,每一個分支下可以進一步細化具體的運算順序和規則,如先乘除后加減、先算括號內的算式等。教師借助思維導圖歸納和總結不同類型的混合運算,可以加深學生對相關概念和知識的理解與記憶。最后,教師可以布置相關的練習題,以鍛煉學生的解題能力,幫助學生鞏固所學知識。在教學過程中,教師通過思維導圖清晰地展示了各個知識點之間的邏輯關系和層次結構,不僅激發了學生的學習興趣和探究欲,加深了學生對混合運算規則的理解,還有助于學生構建結構化的數學知識網絡,培養學生的系統思維能力。對于教師而言,這種教學方式極大地豐富了課堂教學的內容,增強了小學數學概念教學的實效。
(二)應用思維導圖構建預習框架
預習是學生初步接觸新知識、形成對教材知識的初步認知的重要環節。在基于問題引領的小學數學教學中,教師要根據教學目標和教學內容,精心繪制學生預習用的思維導圖。這些思維導圖應涵蓋數學概念的關鍵要點、核心思路、重要公式和解題步驟等,使學生能清晰地看到學習內容的邏輯結構和內在聯系。借助思維導圖,學生可以逐步構建預習內容的整體框架,將復雜的數學問題分解為若干個知識點,并在預習時按照這些知識點進行自主學習,從而高效地完成預習任務。
以蘇教版小學數學四年級上冊第八單元“垂線與平行線”為例。該單元的重難點是線段、射線和直線的概念。為了幫助學生深入理解這些基礎概念之間的關系,教師可以安排學生在課下進行自主預習和探究。在此過程中,教師可以借助思維導圖,幫助學生從定義、特征和相互關系等維度理解線段、射線和直線的概念,并引導學生比較它們的不同之處。此外,教師可以在思維導圖中融入生活中的實例,以幫助學生更好地理解這些概念。例如,教師可以展示一張筆直的馬路的照片,讓學生思考筆直的馬路與直線的定義有什么關系;教師也可以展示手電筒發出的光線,向學生說明這是射線的一個典型例子;教師還可以借助一段兩端都有固定標記的繩子來表示線段。在思維導圖的輔助下,學生通過有效預習和對相關概念的梳理,不僅能更清晰地理解相關概念以及它們之間的共同點與不同點,還能有效地將這些知識應用于實際,從而提高邏輯思維能力和空間想象能力。
(三)應用思維導圖明晰解題邏輯
明晰解題邏輯是幫助學生深入理解問題本質的關鍵環節。在基于問題引領的小學數學教學中,學生要想深入理解解題邏輯,除了要具備扎實的基礎知識,還要靈活應用思維導圖輔助學習。思維導圖可以將學生的思維過程形象化,使學生在分析問題時能更加有條理地進行推理和判斷,避免盲目、機械地套用公式或解題步驟,從而提高解題效率。
以蘇教版小學數學五年級上冊第五單元“小數乘法和除法”為例。教師可以設計一道關于刷油漆的應用題:“工人給一塊長2.4m、寬0.8m的長方形宣傳欄刷油漆,每平方米需要使用0.9kg的油漆,一共需要多少千克的油漆?”圍繞這個題目,教師可以繪制思維導圖輔助教學。首先,教師可以以“刷油漆的應用題”為中心主題,分支出長方形的長和寬以及每平方米需要的油漆量等已知條件。其次,教師可以分析如何計算長方形的面積,再計算總油漆用量。最后,教師將具體的計算過程逐步展示,如2.4×0.8=1.92平方米,1.92×0.9=1.728千克,得出所需總油漆量為1.728千克。通過這種逐層展開的思維導圖,學生能直觀、清晰地看到解題邏輯的推演過程,從分析條件到列算式,再到計算結果,這有助于學生深入理解解題思路,牢固掌握解題方法。
(四)應用思維導圖提高復習效率
在傳統的小學數學教學中,教師往往采取單一的講授方式,逐一將教材中的知識點傳授給學生。這種線性教學模式不利于培養學生的思維能力,學生在面對海量知識點時往往難以下手,也難以構建完整的數學知識框架,從而導致學習效果不佳,復習效率低下。思維導圖的引入為解決這一問題提供了有效的途徑。在基于問題引領的小學數學教學中,教師可以引導學生通過繪制思維導圖,將各個數學概念及其之間的邏輯關系可視化,從而構建完整的知識結構體系。尤其是在復習環節,學生應用思維導圖可以避免記憶零散的知識點,明確知識點之間的關聯與結構,從而加深他們對知識的理解和記憶。
以蘇教版小學數學四年級下冊第七單元“三角形、平行四邊形和梯形”為例。在復習該單元的知識時,學生往往在使用三角形和梯形面積公式時忘記除以2,這是因為他們未能將新舊知識有效聯系起來。為了解決這一問題,教師可以借助思維導圖引導學生回顧已學過的長方形、正方形、平行四邊形的面積公式,并向學生直觀展示這些圖形之間的轉化關系。例如,展示各圖形面積計算公式的推導過程:從長方形和平行四邊形的面積公式出發,結合圖形變換推導出三角形和梯形的面積公式。這可以加深學生對相關圖形面積公式的理解,使他們直觀了解三角形、梯形與平行四邊形面積計算中的區別,明白為何三角形和梯形的面積公式需要除以2。這種知識點之間的相互聯系,使學生在復習時能快速回憶起相關公式的推導過程,厘清不同圖形面積的計算邏輯,從而大大提高復習效率。
結語
教育的藝術不在于單純地傳授知識,而在于激勵、喚醒和鼓舞學生。在新時代的教育背景下,小學數學概念教學面臨著創新與實踐的雙重挑戰。教師應順應時代的發展,積極探索以問題為導向的教學方式,并結合思維導圖這一有效工具,幫助學生構建系統的數學概念框架。同時,教師應鼓勵學生在學習過程中主動思考,積極參與知識體系的構建,真正實現由“被動學習”向“主動探究”的轉變。
(作者單位:江蘇省蘇州市吳江區震澤實驗小學)