構(gòu)建初中數(shù)學(xué)思維可視化課堂的實(shí)踐探索

王均偉

【摘要】本文將詳細(xì)介紹思維可視化教學(xué)的主要工具，通過分析與研究找出初中數(shù)學(xué)課堂中構(gòu)建思維可視化的原則，依照初中數(shù)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀，提出課前引入、授課過程中、教學(xué)模式內(nèi)及課后復(fù)習(xí)時(shí)使用思維可視化的有效措施，在改善學(xué)生數(shù)學(xué)能力的同時(shí)提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng).

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);思維可視化;課后復(fù)習(xí);教學(xué)方式

一、引 言

思維可視化的主要含義為將教材內(nèi)容以圖示技術(shù)的形式展現(xiàn)出來，并呈現(xiàn)出獨(dú)特的思考路徑與思考方法.該教學(xué)方式體現(xiàn)了發(fā)散性思維，初中數(shù)學(xué)由于知識(shí)點(diǎn)較多，部分內(nèi)容較抽象，教師在教學(xué)過程中采用思維可視化較為適宜.教師將教材內(nèi)容與思維可視化高效結(jié)合，可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與記憶能力.

二、思維可視化教學(xué)的主要工具

思維可視化教學(xué)的主要工具有思維導(dǎo)圖、概念圖與魚骨圖等.具體來說，對(duì)于思維導(dǎo)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(dǎo)圖前，學(xué)生可搜索關(guān)鍵詞，將該詞語以文字或圖片形式放置在導(dǎo)圖中心，再依據(jù)主題進(jìn)行不同程度的聯(lián)想，利用彩筆繪制出多項(xiàng)主題分支，將分支與主干精準(zhǔn)連接，逐步完善該知識(shí)系統(tǒng)，在完善知識(shí)體系后適時(shí)擴(kuò)展各分支中的知識(shí)，利用顏色、圖像與關(guān)鍵詞構(gòu)建一套獨(dú)特的思維導(dǎo)圖.

在設(shè)計(jì)概念圖的過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生確認(rèn)主題，并將主題范圍內(nèi)的主要的概念放置在頂端，再列出與主概念相關(guān)的各次概念，其位置要處在主概念的下方，使之形成各個(gè)分支.隨著概念的逐漸增多，學(xué)生需要找到各概念間的聯(lián)系，借助線條完成連接后，再采用連接詞注明各概念間的關(guān)系，通過概念圖的繪制，學(xué)生對(duì)各個(gè)單元的知識(shí)內(nèi)容會(huì)了解得更加系統(tǒng).

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(xué)生在設(shè)計(jì)魚骨圖過程中會(huì)將該問題的思考過程與思考路徑呈現(xiàn)出來，通過清晰的層次，幫助學(xué)生解決各類復(fù)雜問題.魚骨圖大多由“魚刺”與“脊骨”構(gòu)成，利用各個(gè)“魚刺”中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)來解決“脊骨”問題[1].

三、初中數(shù)學(xué)課堂中構(gòu)建思維可視化的原則

在初中數(shù)學(xué)課堂中構(gòu)建思維可視化模型的原則為開放性原則、發(fā)展性原則與精簡(jiǎn)性原則.

（一）堅(jiān)持開放性原則

在開展思維訓(xùn)練的過程中，不同學(xué)生會(huì)形成不同的理解與認(rèn)識(shí)，其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的分類標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，針對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)，教師可開展可視化研究，使之形成多樣化畫法.在實(shí)際教學(xué)期間，教師應(yīng)遵循開放性原則，利用不同形態(tài)的可視化作品，激發(fā)出學(xué)生的想象力，在鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)其想法后，增強(qiáng)課堂教學(xué)的豐富性，營(yíng)造多元且開放的教學(xué)氛圍，增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.

（二）遵從發(fā)展性原則

相較于傳統(tǒng)教學(xué)方式，可視化教學(xué)帶有極強(qiáng)的發(fā)展性原則，即要求學(xué)生參與到課堂教學(xué)中.教師在開展此類教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使之與學(xué)生發(fā)展水平相吻合，既凸顯教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)過程，又能讓學(xué)生了解該知識(shí)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，建立與知識(shí)內(nèi)容相符的“發(fā)展區(qū)域”.初中生正處在知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵階段，需要在知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中不斷改進(jìn)思維可視化作品，提升整體的學(xué)習(xí)效果.

（三）加強(qiáng)精簡(jiǎn)性原則

由于教師要在有限時(shí)間內(nèi)完成授課任務(wù)，其整體的教學(xué)設(shè)計(jì)需要科學(xué)、合理，課堂要盡量難易適中，不可帶有太多難點(diǎn)，避免課堂教學(xué)時(shí)間的浪費(fèi)，同時(shí)避免影響學(xué)生整體的思維活動(dòng)，降低其課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，或給其記憶與理解增加額外難度.在運(yùn)用可視化工具進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，教師要提煉與精簡(jiǎn)教材內(nèi)容中的信息，利用知識(shí)系統(tǒng)化來減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，在完成可視化模型的建設(shè)后，該內(nèi)容的知識(shí)體系與核心要點(diǎn)會(huì)更加清晰，便于加深學(xué)生的記憶.

四、初中數(shù)學(xué)課堂中構(gòu)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(yīng)當(dāng)前課程改革的發(fā)展趨勢(shì)，將學(xué)生作為課堂主體.而教師則應(yīng)發(fā)揮出輔助者與引導(dǎo)者的作用，利用思維可視化來提升學(xué)生參與課堂的主動(dòng)性與積極性.在教學(xué)期間，教師應(yīng)注重改進(jìn)學(xué)生整體的思維習(xí)慣，該類教學(xué)具體的結(jié)構(gòu)模式為：創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)思維—直觀操作，深化思維—巧設(shè)習(xí)題，拓展思維—構(gòu)建體系，系統(tǒng)思維.教師要掌握合適的授課步驟.

一方面，在講解知識(shí)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(shí)，教師會(huì)設(shè)置不同形式的問題，通過問題來構(gòu)建情境：如圖所示，已知線段BC與AB，運(yùn)用多種方式來確認(rèn)點(diǎn)D，并使其構(gòu)成平行四邊形.由于學(xué)生已經(jīng)知道了平行四邊形的構(gòu)成要素，在探究問題時(shí)其會(huì)主動(dòng)畫出平行四邊形，在完成圖形繪制后，教師可引導(dǎo)其找出判定方式.相較于傳統(tǒng)的被動(dòng)接受知識(shí)，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的可視化學(xué)習(xí)會(huì)更為主動(dòng)，課堂授課也會(huì)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(nèi)容與實(shí)際生活相結(jié)合.具體來說，由于數(shù)學(xué)知識(shí)源于生活，教師利用生活來總結(jié)教材中的公式會(huì)起到較好的效果.比如，教師在講解“合并同類項(xiàng)”的過程中，若采用單一的講授方式，則難以增強(qiáng)學(xué)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(gè)橡皮+3個(gè)橡皮=8個(gè)橡皮;3個(gè)橡皮+6支鉛筆+5個(gè)橡皮+2個(gè)鉛筆=8個(gè)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(shí)際例子的介紹，學(xué)生對(duì)合并同類項(xiàng)的理解會(huì)更加深刻，學(xué)習(xí)效果也會(huì)明顯增強(qiáng).

（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(yùn)用到授課過程中.一般來講，由于初中數(shù)學(xué)的概念更加抽象，教師要對(duì)其詳細(xì)講解，利用情境創(chuàng)設(shè)引入新知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.此教學(xué)過程將各類知識(shí)概念具象化，使學(xué)生的感受更加直觀，使教學(xué)方式結(jié)構(gòu)化與思維可視化相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解.在教學(xué)期間教師還可以引入不同的多媒體技術(shù)，為學(xué)生打造出更有探索性、創(chuàng)造性的課堂環(huán)境，運(yùn)用動(dòng)態(tài)教學(xué)讓學(xué)生了解更多的數(shù)學(xué)規(guī)律，利用直觀式教學(xué)潛移默化地改變學(xué)生思維方式與探索能力，逐步提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)[2].