思维导图在高中数学教学中的应用研究

喻志远

摘 要：数学在高中教育体系中的地位不言而喻，对学生的逻辑思维能力要求非常高。但受到传统教学观念、模式的制约，高中数学课堂教学效果与新课程改革下的教学要求相差甚远。面对这一现状，部分教师尝试利用思维导图开展课堂教学，并取得了一定的成效。教师可以此为研究切入点，首先针对新课程背景下高中数学课堂教学中存在的弊端进行简要分析，并在此基础上将思维导图融入课堂教学的每一个环节中，为实现高中数学的高效教学奠定坚实的基础。

关键词：高中数学;新课改;思维导图

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）01-0073-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.035

思维导图又被称之为心智导图、脑图，是在20世纪60年代由东尼·博赞所提出的。最初思维导图被应用与笔记中，后来伴随着人们对思维导图认识的不断加深，逐渐开始将其应用到学习、工作、生活中，进一步推动了思维导图的发展。同时，新时代背景下，我国教育已经全面进入到新课改中，对教师的课堂教学提出了更高的要求，传统的教学手段已经落伍，难以满足当前的教学需求。在这一背景下，思维导图开始进入教师的视线中，逐渐应用到课堂教学中，并取得了一定的成效。本论文就以高中数学教学作为切入点，结合自身的教学经验，探索思维导图的价值和应用策略，以更好地满足学生自主学习的需求。

一、新课程背景下高中数学课堂教学现状分析

课堂是教师开展教学的重要场所，课堂教学开展科学与否，直接决定了高中数学课堂教学效果。在调查中发现，当前高中数学课堂教学中，依然存在诸多问题：

第一，教学手段单一。目前，教师依然将提升学生的数学成绩作为唯一目标。在这一理念下，教师在课堂上基本上都是采用灌输式的教学手段，对理论知识进行灌输和传授，不注重数学思想的渗透和学生自主学习能力的培养，数学学习效率不高。学生学习数学的动力不足，主动参与性低，致使高中数学课堂活力不足，制约了学生数学思维的大发展，难以满足新课改下的教学要求 。

第二，忽视了新旧知识的衔接。数学知识具有极强的系统性，尤其是针对高一阶段的数学教学来说，教师必须要做好新旧知识的衔接，才能促使学生在已有知识的基础上，更好地理解新知识。但在调查中发现，多数教师在开展教学时，常常忽视新旧知识的衔接，致使学生在学习数学新知识时面临着较大的疑惑，感觉无所适从。长此以往，学生在困难的打击下，就会产生“数学太难了”的想法，致使其逐渐丧失数学学习兴趣。

第三，课堂上师生互动不够。学生和教师作为课堂教学的两大主体，只有实现双方互动，才能完成高效教学。然而，受到教学理念、课时等因素的制约，教师基本上都是通过讲解的方式进行教学，忽视了师生互动、师生合作等环节，致使学生游离于课堂之外，不能够有效参与到构建知识的课堂活动中，学生的主动性不能够发挥。

第四，学生刻板的学习方法。良好的学习方法是提升学习效果的重要因素。但在调查中发现，当前学生在数学学习过程中，受到传统教学模式的影响，依然没有形成良好的学习方法。学生在课堂上基本上都是被动听讲，忽视了问题的思考与探究;针对数学公式、数学概念等，基本上都是采用机械记忆的方式进行的，在课下则是盲目选择“题海战术”。由于学生缺乏正确的学习方法，致使其在数学学习中，常常投入了大量的时间和精力，学习效果却差强人意。

二、思维导图的运用策略

（一）思维导图在教学设计中的运用

教学设计是整个教学活动开展的基础，直接决定了课堂教学的质量。教师在备课的时候，基本上都是按照以往的教学经验、高中数学核心素养内容等设计课堂教学方案。在这种情况下，由于高中数学课堂教学设计缺乏科学性、合理性，致使高中数学课堂教学效果大打折扣。面对这一现状，高中数学教师在优化教学设计时，应灵活运用思维导图这一工具，以数学教学活动为中心，分别从课前、课上、课后三个环节进行梳理，科学安排具体的教学活动。如此一来，在思维导图的帮助下，教师可结合具体的教学内容，分别从“课前、课上、课后”三个部分进行设计。以“指数函数”教学设计为例，教师结合“核心素养下的教学内容、高中学生的实际学情”，围绕本章节教学重难点，设计了本节课学习任务：了解指数函数的图像、性质和简单应用;探究指数函数图形和性质的发现过程;探究指数函数图像与底的关系。接着，教师结合学生的实际情况，设计课前预习导学案，并借助微课视频的方式，引导学生在课前展开预习。在课堂上，为了达到既定的教学目标，设计了多媒体教学、小组合作探究教学等方式，并引导学生在学习的过程中，制作出本章节的思维导图;在课后的教学设计中，教师对整个教学过程进行反思、總结，明确其中存在的不足，并进行针对性地改进。

（二）思维导图在预习中的运用

在高中数学教学中，通过思维导图工具的应用，使得学生在学习中不再亦步亦趋模仿教师，而是在思维导图的引导下，对数学知识进行概括性地总结，最终对其形成概括性的认识。预习环节是学生自主构建知识的重要途径，也是提高学生探究能力的关键，通过思维导图在预习中的具体应用，促使学生在思维导图的帮助下，逐渐提升自身的自主学习能力、发展和思维反思能力等，引导学生在学习的过程中逐渐形成较强的数学思维，进而实现数学的核心素养。通过有效的课前预习，学生可提前了解知识点，明确哪些知识点已经掌握了，哪些知识点还存在不甚理解、疑惑等现象。在这种情况下，学生在课堂教学中才能实现更有针对性的学习。另外，通过学生课前预习，以及预习结果的反馈，也给教师制定教学计划提供了参考，教师可将教学重点、有限的课堂时间集中在重难点、疑惑点教学中，真正完成高中数学的高效教学。

但是在以往的预习学习中，教师基本上就是简单地布置一下预习任务，学生则在课下将教材上的内容浏览一遍，这种低效化的预习模式难以真正满足预习的要求。基于此，教师在指导学生开展高效预习的时候，就可引导学生一边预习，一边绘制思维导图，最终在课前预习中理清知识的联系，构建完整知识体系。如：预习“圆锥曲线与方程”时，“圆锥曲线与方程”是思维导图的中心，主干包括椭圆、抛物线、曲线与方程、双曲线四个知识大点，每个分支可以再次进行细化和拓展，分为定义、标准方程、简单几何性质等几个方面，最后在思维导图的帮助下，将本节课知识点进行初步系统化。另外，学生在绘制预习思维导图时，还可以将重难点、疑惑点等进行明确地标注，以便于在课堂上重点学习。

（三）思维导图在新课授课中运用

在新课程改革的背景下，要求教师在开展教学的时候，必须要彻底扭转传统学生被动接受知识的状态，引领学生积极主动参与到知识的构建中，最终完成数学的高效学习。通过思维导图在高中数学课堂教学中的应用，使得学生从传统的被动接受状态下，逐渐转变为主动探究学习中，全面提升了高中数学课堂教学效果。思维导图与人类放射性的思维模式相适应，将人体的思维发散过程进行了精准呈现，将其应用到课堂教学中，可帮助学生对繁杂的知识点进行整理，使得学生理清自己的逻辑思维，最终实现高效学习。新课授课在高中数学课堂教学中占据十分重要的地位，也是应用新思想，促进学生主动学习的主阵地。以往，教师在教学目标的导向下，结合既定的教学大纲，将数学概念、数学性质、数学公式和定理等知识，直接呈现在学生面前，并在反复讲解的同时，辅以一定的练习题目进行巩固。在这种教学模式下，使得高中数学课堂枯燥无味，学生不仅兴趣低下，学习效果也不甚理想。同时，在传统的教学模式下，这些数学知识基本上都是零散地呈现在学生的脑海里，难以真正形成系统化的知识网络，致使学生在学习的过程中，常常出现掌握不够牢固、遗忘等现象。面对这一现状，高中数学教师可在教学的过程中，融入思维导图，将知识由总到分，由主干到细节展现给学生，遵循学生的思维能力，让学生能够随着思维导图由浅入深、由点到面地学习，在掌握知识联系的基础上逐渐进入新知识的学习中。同时，还可以借助思维导图的帮助，将零散的知识点进行系统化，最终形成一个网络知识结构图，有效提升学生的课堂学习效果。

具体来说，在借助思维导图优化数学课堂教学的时候，教师应结合教学内容、学生的认知特点等，利用数学问题、图片、生活案例等，给学生创设一个情境，激发学生的求知欲望，并引出思维导图的主题。之后，教师对本课的数学知识进行划分，使其成为几个板块，给学生构建出一级分支。接着，教师围绕各个分支，分别开展数学知识探究过程，并对其进行“充血加肉”，最终完成思维导图的构建。

以“对数函数及其性质”课堂教学为例，在融入思维导图优化课堂教学时，教师就首先以生物学中常见的细胞分裂问题为素材，给学生创设了一个学习情境。接着，以“指数与对数之间的转化关系、函数定义”作为出发点，引导学生在回忆的过程中，结合创设的情境，明确本节课学习的中心主题。之后，教师围绕本节课教学的中心主题，引导学生分别围绕“对数函数概念、图像、性质、解题”这四个方面展开探究，并在探究的过程中，对思维导图的各个分支进行“充血加肉”，最终形成一个完善的思维导图。

（四）思维导图在复习中的运用

复习也是高中数学学习中最为重要的一个环节。复习教学通常是在新课授课结束之后，或者某一单元教学完成之后，对所学的知识点进行梳理的课型，在整个学习活动中占据举足轻重的价值。数学复习是学生巩固已有知识，查漏补缺未掌握知识以及提升数学综合能力的过程，能帮助学生更好地构建知识体系，提高学生的知识迁移和应用能力。但在传统的高中数学复习中，常常是以习题的方式代替学生的探究，复习效果不佳。教师过分关注数学练习题目训练，不仅无法达到既定的效果，还会导致学生对数学产生抵触心理。基于此，教师在优化数学复习教学时，就可灵活借助思维导图这一工具对所学的数学知识进行梳理，最终促使这些零散的知识点成为一个有机的整合体，以便于学生在头脑中构建出更加完整的知识体系。同时，结合思維导图工具，学生也明确了各个知识点之间的联系，以便于更好地实现知识迁移和应用。例如，“直线与方程”复习时，教师就借助了思维导图的工具，明确了本章节的复习主题“直线与方程”。接着，围绕复习的主题，提出了具体的复习目标，即：直线的倾斜角与斜率、两直线的位置关系、直线的方程、直线的焦点坐标与距离公式。之后，引导学生围绕具体的复习目标，再次进行细化和拓展，将所学的知识点进行补充，绘制出完善的思维导图。如此一来，通过思维导图的帮助，学生可将零散的知识点进行整合、梳理，最终形成系统化的知识体系，真正实现学生数学复习的高效性。

（五）思维导图在解题中的运用

在高中数学课堂教学中，受到数学学科特点的制约，数学习题训练是教学中的重要组成环节，也是深化数学知识的重要途径。但是在进行数学习题训练的过程中，学生常常出现不会解题、在解题中出现思维偏差的现象，而导致这一问题出现的主要原因就是学生思路不清晰。在传统高中数学课堂教学中，教师在进行习题讲解的时候，基本上都是按部就班地对学生展开讲解。但是在这种教学模式下，极容易导致学生产生首尾难顾的现象，甚至导致学生在听讲的过程中，遇到多种思维障碍。习题课是高中数学中最为重要的一种课型，在高中数学课堂教学中的地位仅次于新课授课。通过有效的习题课，可促使学生在习题训练的过程中，掌握、巩固所学的知识，并实现学生核心素养的培养。然而，教师都是采用直接讲解的模式开展教学，很少关注学生的思考、分析过程。在这种习题教学模式下，学生常常听懂了教师讲解的题目，但是在面临同类型的题目或者稍微变化之后，就无从下手了。

为了真正提升高中数学习题课教学效果，实现学生的举一反三，教师在优化习题课教学时，就可灵活借助思维导图这一工具，引导学生围绕数学题目展开分析，明确其考察的中心内容。在此基础上，对相关知识点进行回忆，形成系统化的思维导图，最终在系统化的知识网络体系中，完成练习题目的分析、思考和解决。通过思维导图能够将数学解题模式化，以数学知识为基础构建结构模型或是流程模型，帮助学生更好地认识到数学试题的本质，提高学生解题效率。如导数求极值相关问题，教师就可以构建流程模式：“导数求极值—指出定义域—函数求导—导函数等于0求根—分段列表定符—定单调取极值—极端比较找最值。”如此一来，在思维导图的帮助下，学生的解题思路更加清晰、解题效果也更好。学生在解题思维导图的帮助下，也对本章节知识进行了简单回顾，进一步强化了学习效果，为后续的知识迁移奠定了坚实的基础。

（六）思维导图在课堂笔记中的运用

课堂笔记是学生在学习中最为重要的一种方法，尤其是在对新知识的学习中，如果没有及时进行课堂笔记，就会出现遗忘等现象。数学这一学科知识点抽象、难度比较大，学生在学习的过程中，必须要通过一定的笔记才能对新接触到的数学知识进行记忆。但是在传统的学习中，学生基本上都是按照教师的板书照抄下来。如此，不仅浪费了学生的大量时间，也促使学生在抄板书的过程中逐渐失去了问题思考的时间，致使课堂学习效果不佳。面对这一现状，在指导学生记课堂笔记的时候，就可指导学生结合自己的实际情况，采用思维导图的方式，借助一定的图形、线条、颜色等，利用简洁的语言将教师讲的数学知识点形成一个系统图。如此，通过思维导图的帮助，学生节省了课堂笔记的时间，也实现了课堂笔记的个性化，学生可在个性化的数学笔记中了解所学的知识点，明确自己在学习中存在的重难点等，有效提升了课堂笔记的质量。思维导图在课堂笔记中的运用，能够促进学生的思考，让学生在做笔记的过程中掌握数学知识结构，理解数学知识之间的关系，增强学生的自主学习质量。

三、结语

总之，思维导图作为一种可视化的思维工具，可为枯燥的数学课堂增添活力，助推学生的自主学习效率，有助于完成高质量的课堂教学。基于此，高中数学教师在优化课堂教学时，应立足于当前课堂教学中存在的诸多弊端，结合思维导图的特点，在课前预习、课堂教学、课后复习、习题讲解、课堂笔记中进行有效运用，充分发挥思维导图的价值，不断提升高中数学课堂教学的有效性。

参考文献：

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