在教育改革工作持續推進的背景下,各種現代化的教學理念和教學方式的應用,為教師進一步提升教學質量注入了源源不斷的活力。在這種背景下,小學數學的課堂教學模式也在與時俱進地做出適應性的創新和完善,為學生積極參與課堂學習互動創設了良好的學習環境。思維導圖作為一種具象化的思維工具,在小學數學知識點的講解和教學梳理中也具有不可或缺的重要作用。從小學數學知識內容的呈現特點來看,無論是代數計算還是幾何圖形問題,都有自己特有的知識體系和框架,各部分知識內容也有緊密的關聯。這一知識之間的邏輯性關聯和特征也為思維導圖的融入應用提供了有利的載體。在思維導圖的應用和輔助下,教師可以帶領學生將分散的數學知識進行系統整合,在提高學生課堂學習效率的同時,幫助學生建立系統化的數學知識體系。為此,在核心素養導向下的小學數學教學中,教師要緊扣思維導圖在小學數學教學中的應用意義,積極探索適應小學學生學習能力和認知水平的教學策略,為發展學生數學核心素養提供有益助力。
一、思維導圖在小學數學教學中的應用意義
(一)促進知識整合,加深記憶理解
與其他學科不同,小學數學的知識點內容具有一定的抽象性和邏輯性。在數學起步階段的學習活動中,小學生對抽象的數學概念以及數學公式會產生理解困難。思維導圖在小學數學中的應用,主要通過具象的圖示、線條以及關鍵詞等信息,將分散的知識內容相聯系。這樣不僅能復習鞏固所學知識,還能讓學生在具象圖示的輔助下準確了解不同知識之間的內在關聯,從而將零碎的知識點以層級化或網狀結構進行系統呈現。這種具象化的信息加工方式和知識呈現方式,會降低學生對數學知識的理解難度。學生只需要立足某一知識點進行縱向或者橫向的延伸,即可關聯出其他知識的應用。在分數關鍵詞下可以細分出真分數、假分數、分數計算、通分等分散的知識點內容,學生理解和掌握所學知識的效率也能在思維導圖的輔助下得到進一步提高。
(二)激發思維活力,培養邏輯思維
思維導圖在小學數學教學中的應用,不僅能幫助學生系統梳理所學知識內容,還能讓學生在梳理知識與實踐應用的過程中進一步活化學習思維,在整合知識與重建知識框架的學習體驗中,促進學生邏輯思維能力的同步發展。小學是學生數學學習的啟蒙階段,培養學生邏輯思維的能力是學生學好數學的關鍵。由于這一階段的學生正處于形象思維主導學習行為的時期,所以學生自身的邏輯思維能力相對較弱。而思維導圖的融入和應用可以很好地彌補學生在邏輯思維能力方面的欠缺和不足。為此,教師在日常教學中應有意識地引領學生借助思維導圖的應用,對所學知識內容進行系統梳理,在歸納與總結的實踐學習中進一步活化學生的數學思維,以推動學生邏輯思維能力的有效發展。
(三)促進合作學習,提升團隊協作
思維導圖作為一種具象化的思維工具,在小學數學教學中的應用可以幫助學生將分散的知識內容進行系統梳理和整合,并以具象化圖示的方式進行呈現。在這一學習過程中,學生不僅需要調動自身已有的學習經驗進行知識點的梳理和整合,還會涉及一些團隊合作的學習活動。在小組成員的共同努力下對課堂所學知識以及單元所學知識進行系統梳理,進而生成指向數學課堂教學目標的思維導圖。相較于傳統以教師講授為主的授課模式,思維導圖導向下的小學數學學習活動更容易突出學生作為課堂學習主體的學習地位,在學生系統梳理知識內容的學習體驗中,能提升學生自主學習能力和團隊合作能力,在小組成員的思維碰撞與交流合作中,進一步深化學生對抽象數學知識以及計算公式的理解和掌握,從而達成既定的課堂教學目標,促進學生數學核心素養全面發展。
二、核心素養導向下思維導圖在小學數學教學中的應用策略
(一)利用思維導圖,輔助學生數學運算分析
對于小學數學教學而言,培養學生數學運算能力不僅是數學核心素養的重要組成部分,還是學生學好數學知識的關鍵能力。在數學課程的教學內容中,數與代數知識貫穿了小學數學的全過程,在小學數學教學中占據著重要位置。其中不僅包含基礎數學概念的學習活動,還包括學生學習數學必備的運算法則以及各種計算公式。可以說,數與代數知識的運算教學是學生學好數學的基礎。基于此,在核心素養導向下的思維導圖應用教學中,教師就可以借助思維導圖的輔助,幫助學生更系統地梳理數與代數計算的關鍵知識點,在系統梳理和對比分析中,讓學生正確認識數學運算的本質,將抽象的數與代數知識以更直觀、更具象的方式呈現,借助思維導圖的應用助力學生構建完整的知識體系,循序漸進提高學生數學運算與分析的能力,為進一步培養學生數學核心素養奠定扎實基礎。
例如,在教學“小數乘法”這部分知識內容時,小數乘法是學生小數知識學習的重要組成部分,對學生后期靈活應用小數知識解決實際問題具有關鍵的支撐作用。在學習這部分知識內容前,學生已經掌握了整數乘法及其計算的相關法則。為了讓這部分抽象的數學知識在數學運算中得以有效呈現,同時降低學生小數乘法學習的難度,教師可以構建一個趣味性的學習情境,以調動學生參與小數乘法學習的興趣。在六一兒童節期間,學校準備給三年級和四年級的學生送一份智力拼圖作為禮物。已知這兩個年級的學生共有305人,每份拼圖的單價是2元。在此情景基礎上,構建數與代數數學運算的思維導圖:核心關鍵詞為原始數據“總數305人,單價2元”,然后延伸出2級分支“預計總花費”并展示對應的算式(304×2)。在該算式的基礎上,進一步延伸出基于乘法分配律的3級分支“簡便運算”,下掛“整百乘法(300×2)”和“剩余部分乘法(4×2)”,完成上述思維導圖分級后,以總結性的箭頭連線指向“預計總花費”。在厘清這一問題的解題思路后,教師可以結合小數乘法的教學需求,對題目關鍵信息進行修改,如禮物團購單價為1.5元,然后將該問題升級為小數乘法,引導學生按照上述步驟繪制思維導圖。借助思維導圖的輔助,將小數乘法問題與整數乘法問題進行有機關聯,讓學生在具象的圖示引領下自主發現整數乘法和小數乘法在數學運算方面的共同之處,進而結合自己已有的學習經驗進行應用遷徙,循序漸進掌握小數乘法的簡便運算方法,從而達成提升學生數學運算分析能力的教學目的。
(二)利用思維導圖,激活學生幾何直觀意識
在小學數學的教學課堂中,幾何部分的知識內容一直以來都是學生學習的重點和難點。由于小學階段的學生正處于邏輯思維主導學習行為的關鍵時期,所以對幾何部分的知識內容,學生在進行理解和掌握時會存在一定的難度。從小學數學幾何圖形的知識構成要素來看,這一階段的教學內容涵蓋圖形認知、圖形周長及面積的測量計算以及圖形動態變化等多個維度。為了進一步提高學生幾何知識的學習質量,同時推動學生幾何直觀意識以及空間想象能力的有效發展,教師可以借助思維導圖的應用將抽象的幾何知識以直觀可視化的方式進行加工和呈現,幫助學生更精準地掌握幾何圖形之間的內在關聯,以循序漸進提高學生幾何圖形的學習質量,助力學生在幾何知識的學習體驗中逐步激活并培養幾何直觀意識和空間想象素養。
例如,“圓”這部分內容涉及圓的認識、圓的面積等諸多知識。為了幫助學生更系統地掌握與圓相關的知識,教師在教學“圓的面積”時可以圍繞其核心引領學生繪制與之相關的知識點思維導圖。根據圓的面積定義延伸出圓面積的定義及其計算方法、圓面積的實際應用等二級標題。在圓面積的定義及其計算方法下進一步列出圓面積的公式“S=πr2”,并直觀寫明圓半徑r與圓面積S之間的關系,幫助學生準確明晰與圓相關的基本知識和屬性。隨著教學活動的逐步深入,教師可以進一步在“圓的面積”關鍵詞下列出“復雜圖形中的圓的面積計算”“外圓內方圖形面積計算”以及“外方內圓圖形面積計算”等典型例題與計算思路,從而將與圓面積相關的重難點知識進行系統呈現,在縱向聯系與橫向聯系的比較分析中幫助學生準確掌握圓面積在實際問題中的計算方法。通過應用思維導圖,學生在比較分析的學習體驗中逐步發現數學規律,借助思維導圖的梳理逐步提高學生數學幾何探究與空間想象的能力,為學生靈活應用所學知識解決復雜的幾何問題提供學習方法的指導。
(三)利用思維導圖,增強學生數據分析觀念
數據統計與分析是學生在小學數學學習階段需要掌握的必備能力之一,與之相對應的是課文中的概率統計知識內容。從現行教材內容的分布特點來看,概率與統計知識雖然在課程內容以及教學時間上的分布相對較為分散,但是這部分知識內容在生活實踐中的應用價值卻不容忽視。這一知識呈現特點使許多學生在數學學習中很容易忽視這部分內容。在學科核心素養的導向下,小學數學不僅要夯實學生數學學習的基礎,還要有針對性地培養學生數據分析的素養,這也是學生應用所學知識解決實際問題的關鍵。為此,在思維導圖的應用教學中,教師也可以借助這一思維工具的應用,將分散的概率統計知識進行系統整合,以深化學生對這部分知識內容的理解與掌握程度,為培育學生數學分析觀念和應用能力提供助力。
例如,在教學“扇形統計圖”知識點時,在課堂教學活動中教師可以利用思維導圖的邏輯關系將扇形統計圖、條形統計圖以及折線統計圖和復式統計表等知識點進行系統串聯,讓學生通過比較分析自主梳理不同統計工具的應用特點和實際應用場景。此外,為了讓學生更直觀地比較不同統計工具的實際應用優勢,在思維導圖輔助下的課堂教學活動中,教師還可以引入具體的問題供學生進行探究比較。例如,“學校小樹林準備重新栽種一些新的樹木,在此之前需要對現有的樹木類型和數量進行統計。已知小樹林中共有松樹50棵,占小樹林樹木總量的25%;柳樹共有80棵,占小樹林樹木總量的40%;剩下的則為一些不知名的樹木品種。”根據這一例題情境,教師可以讓學生結合思維導圖中不同統計工具的應用特點,選擇合適的統計圖或統計表來表示搜集到的數據。在具體問題的應用分析和解決中,學生自主比較不同統計圖在數據表達以及統計分析中的應用優勢,既能提升對統計知識的系統掌握能力,也能讓自身的數據分析觀念以及分析能力得到進一步的發展。
(四)利用思維導圖,提升學生實踐應用能力
提升學生實踐應用能力是小學數學教學的最終教育指向。在傳統應試教育思維導向下的教學過程中,教師習慣將教學的關注重點放在學生的應試能力方面,對于學生實踐應用能力和解決實際問題的能力缺乏重視。立足核心素養導向下的教育背景,教師在提升學生理論知識學習質量的同時,也要從學生實踐應用的實驗入手,循序漸進培養學生的實踐應用能力,助力學生靈活應用所學知識解決實際問題,以凸顯數學學科的工具性屬性。為此,在核心素養導向下的小學數學課堂中,教師也可以借助思維導圖工具的應用,助力學生實踐應用能力的培養。
例如,在教學“數學廣角——找次品”這部分知識內容時,教師就可以將思維導圖引入到課堂教學活動中,并鼓勵學生借助思維導圖在綜合實踐活動中進行探索和發現。在案例教學環節,教師可以為學生提供提前準備好的天平以及乒乓球等活動材料,讓學生通過數學實驗的活動自主探究找次品中蘊藏的數學知識和數學思想。在實踐教學活動中,教師可以先為學生演示利用天平稱重找次品的方法:將5個乒乓球按照a、b、c、d、e的順序進行分別標記,然后再兩兩稱重,分別記錄結果。在這一過程中,利用思維導圖工具的輔助,記錄稱重的結果,為后續分析提供數據支持。例如,當a和b稱重結果為“平”時,教師在思維導圖中用一條線將a和b連接起來,并標注“平”;當c和d稱重結果為“不平”時,教師同樣在思維導圖中用一條線將c和d連接起來,并標注“不平”。在多次測量并記錄后,思維導圖中就會顯示出不同的統計結果。學生在進行實踐分析時只需要觀察思維導圖中的連線及其標注信息,即可快速找出藏在乒乓球中的次品。這種圖式化加工的方式能讓學生清晰地記錄實驗結果及過程,在實踐應用分析中能快速地厘清思路并找準問題的關鍵,以培養學生邏輯思維能力及實踐應用能力。
三、結語
綜上所述,在核心素養導向下的小學數學教學設計中,思維導圖的應用能幫助學生將分散的數學知識進行系統整合,借助思維導圖的應用,也能讓學生對新舊知識的學習能力得到融會貫通。為此,在教學設計環節,教師就需要緊扣思維導圖的應用意義和價值,積極探索多樣化的應用路徑,科學提升學生數學學習質量,促進學生數學核心素養的均衡發展。
注:本文系龍巖市永定區教育教學2023年度立項課題“結構化視域下小學數學思維導圖應用策略研究”(課題編號:ydjxjky23-035)的階段研究成果。