思维可视化在初中数学教学中的应用研究

孔红艳

摘要：思维可视化是指运用图示表征思考路径，为学生展开思维活动提供了视觉依据，图文结合具有激发思维潜能的作用，对促进学生的深度学习有着突出效果，并且以工具性作用支持学生进行思考分析与认知理解。学生的数学学习应是一个富有主动性、持续性、生成性的过程，教师需要在传授知识的基础上，渗透数学思想方法，并让学生在探究性学习获得更多数学活动经验。将思维可视化应用于初中数学教学中，可以帮助学生梳理繁多且杂乱的知识点，构建完整且层次分明的知识体系。

关键词：初中数学;思维可视化;教学研究

思维可视化是一种依托于教育现代化战略目标的创新教学策略，通过将抽象知识信息直观展现出来，使学生结合视觉表征理解与内化知识。这种知识呈现方式更接近知识传递的本质，使学生运用发散、聚合、递进等思考方式提升逻辑思维能力。当前初中数学教学中存在学生不会梳理知识相互关系的问题，因数学概念、定理、规律较多，而教学过程过于零碎时，则会导致学生出现混淆概念、遗忘关键点的现象。将思维可视化工作引入数学教学中，能够使学生利用发散性思维和层次性视角对已学习的知识信息进行有序巩固，并且通过将各分支连接成节点结构，还能够使学生将零散的数学知识点整合为清晰分明的知识框架，更便于学生查漏补缺。

一、思维可视化有利于例题分析，提升思维发散性

讲解例题是数学教学的关键内容，这个环节可促使学生将已学习的理论概念进行具体应用，在例题的牵引下将公式与定理带入其中，从中获得解题思路与相关思想方法。培养学生的问题解决能力是数学教学的重点，然而从以往教学实践中可以发现，教师以线性方式讲解例题，流于形式的套用公式，却未考虑学生是否理解了其中知识的形成与应用过程。鉴于此，将思维可视化工具用于例题分析，明确列出有联系的问题与条件，培育学生的发散性与创造性思维。

例如：在进行“二元一次方程”教学中，解题思路的思维可视化导图中明确将解题过程分为四部分：根据题意，设立合适的未知数;根据题目中给的数量关系，列出方程式;进行运算，得出答案;认识二元一次方程解的不唯一性;将求得的未知数带入原式，验证答案。教师给出例题后，让学生按照导图顺序一一写出解决问题的过程。另外，在“二元一次方程”的教学中，需引导学生类比回顾一元一次方程，采用温故知新的方式引起学生的认知冲突，遵循“一般——特殊”的顺序将一元一次方程作为聚焦点，从中渗透转化思想、主元思想。

二、思维可视化能够查漏补缺，提高复习总结质量

传统数学复习课采取“以题带点”的形式培养学生的解题能力，采取以教师为主导的“讲授式”教学模式，这种复习方式的缺陷在于没有揭示知识间的内在联系与变化规律，这在一定程度上抑制了学生思维与智力的发展。思维可视化教学是一种从学生已有经验出发，逐渐向深度与广度扩展的知识呈现方式，基于知识间的衔接点促进学生的自主思考与探究。由此出发，思维可视化工具不仅能够用于整合知识体系，将琐碎的知识连接为有横纵练习的系统框架，还能够用于整理错题资源，使学生可以更具针对性地查漏补缺。

一方面，在整合知识体系时，确定中心主题后让各个分支延伸，在有明确逻辑关系的递进图标中逐渐呈现出完整的知识体系，用彩色画笔标注出有直接联系的知识点，遵循递推式顺序从内向外地罗列知识信息。另一方面，在总结错题资源时，根据错题类型进行分类归纳，在每个错题后列出“错误原因”“解题思路”“正确的解题方法”“对关键点的补充说明”，并对特殊题型补充插图。这种复习方法基于记忆遗忘规律，可以在提高復习效率的同时强化学生的记忆效果。

三、思维可视化有利于解决实际生活中的问题

数学课程中的知识起源于实际生活，同时各个学科学习的知识也需要充分利用到实际生活中，确保可以更好的解决各种实际问题。老师在针对初中学生开展数学知识教学的过程中，需要把数学知识和实际生活结合到一起，为学生构建一个生活化情境，挖掘实际生活中和数学课程有关的知识，在真实的生活场景中促进教学有效性的提高。

例如，在针对《数据的收集与统计图》这课内容开展教学的过程中，老师可以充分利用可视化思维解决具体生活中与其有关的问题。数据收集是一些职业中非常常见的工作之一，通过收集有关数据分析各项相关工作。通过分析学生对数学课程感兴趣的情况发现，大部分学生不喜欢数学课程主要是因为该门课程比较抽象，理解起来难度比较大，缺乏一定的真实性。针对这种情况，老师可以在组织学生收集数据的过程中，为学生构建一个真实的场景，让学生可以在具体场景中收集有关数据。

总之，思维的可视化，旨在优化知识建构，让学生将自己思考过程与可视化的思维图像进行对比，实现学生发散性思维的培养，让学生在学习过程中实现创新思考。思维可视化常用的工具，有思维导图以及模型图、鱼骨图、流程图等，教师应在教学过程中合理应用信息技术和图示软件，引领学生的思维发展，让学生从知觉和记忆的浅层学习突破到思维发展。

参考文献：

[1]谢海燕.思维可视化在初中数学教学中的应用探究[J].陕西教育（教学版），2020（03）：22.

[2]朱华.思维可视化，建构数学高效课堂[J].文理导航（中旬），2019（07）：12+14.