数学思维可视化对培养初中生数学核心素养的思考

山东省日照市五莲县实验学校 赵 祥

数学思维可视化在初中数学教学中的应用，目的在于对初中生的数学知识结构体系做出优化，促使初中生自主展开思考，并与可视化思维图像做出对比。在这一过程中不仅可以训练和发展初中生的发散性思维，同时可以提高初中生的创新思维能力，对初中生数学核心素养的提高非常有利。因此，初中数学教师在开展教学活动的过程中，应该加强数学思维可视化的运用。

一、数学思维可视化

数学思维可视化就是利用图像技术清晰地展现出不可直观看到的思维。数学思维可视化可以帮助学生更加深入地理解和扎实地记忆数学知识。在数学思维的可视化过程中，会对信息进行一定的加工处理，从而更加高效地传递信息。通常情况下，数学思维可视化技术的形式主要包括两种：一种为图示技术，另一种为图示生成技术。随着数学思维可视化技术的不断发展，其在教育领域中的应用也不断深入。经过大量教学实践表明，数学思维可视化在初中数学教学中的应用具有不可小觑的重要意义。

二、数学思维可视化的重要意义

（一）利于突破教材局限性，帮助学生构建知识体系

虽然新一轮基础教育课程改革实施以后，初中数学教材做出了更新，但是整体知识体系依然呈现为线性结构，在编写教材时，将整体知识按照各个章节进行线性划分，导致学生在预习和自主学习的过程中，很难形成完整的数学知识体系。部分教师在开展教学活动时过于依赖信息化教学技术，通常都是应用多媒体教学设备将抽象的数学知识通过图像、音频、视频、文字等形式展现出来，虽然教学效果相对传统教学模式来说较好，但是各个知识点之间缺乏有效的连接，依然呈现出线性的规律。思维可视化在初中数学教学中的应用，不仅可以使抽象的数学知识直观地呈现出来，同时可以将各个知识点很好地关联在一起，学生在记笔记时便可以展开联想，这样不仅可以深化学生的理解，同时可以促使学生形成扎实的记忆，并且学生的思维还能得到很好的训练。

（二）以学生为中心，有利于发展学生教学思维

教师的教学理念和采用的教学方法之间存在着相互依存的关系，在新一轮基础教育课程改革全面实施的背景下，教师都在追求创新，但是部分教师对教学理念的认识较为片面，要么就是继续采用以往的教学模式，要么就是不考虑教学内容盲目运用信息化教学技术，未能站在学生的角度，按照学生的思维发展和学习水平呈现教学内容，导致教学和学生的学习之间缺乏协同性。思维可视化在初中数学教学中的应用，将学生的思考过程作为中心，通过图像的运用展开教学，以此训练和发展学生的思维，强化学生的学习感知，在诸多图像的协助下，帮助学生更好地理解和灵活地运用数学知识。

三、数学思维可视化培养学生数学核心素养

（一）可视化解题培养学生核心素养

第一，审题的可视化。在具体解答数学题目前，一定要做到三思，思考、思虑和思路。思考就是一边阅读数学题目一边在草稿纸上画出题目的分析简图；思虑就是理清数学题目中各个数量的关系；思路就是以思考、思虑为基础，明确解题的基本方法。

（二）利用多屏异步的方式呈现教学内容

数学思维可视化的一个重要功能就是可以利用多屏的方式呈现教学内容。在如今的初中教学课堂上，一般都配备有不只一块屏幕，多块屏幕在课堂周围均匀分布。教师在开展教学活动的过程中，既可以通过同屏的方式呈现教学内容，也可以利用异屏、循环屏的方式呈现教学内容。同屏是指教学内多块屏幕一同呈现出某一部分教学内容，这种呈现方式可以确保各个座位上的学生都能有效的学习。异屏是将不同的教学内容呈现在不同的屏幕上。循环屏是教师在课前制作出相应的教学课件，并逐步呈现出教学内容。这种利用多个屏幕呈现教学内容的方式，可以提高学生思维的连续性，与学生的思维水平更为相符，学生很容易便可以跟上教师的教学步伐，对学生数学核心素养的提高更加有利。

（三）不断提高教师的教学能力

教师的教学能力直接关系着数学思维可视化对学生数学核心素养培养重要作用的发挥。为了确保教师可以灵活运用数学思维可视化，需要不断提高教师的教学能力。为此，学校可以定期组织教师学习运用各种数学思维可视化工具，熟练掌握各种图示软件的操作，像几何画板、Xmind等，并可以灵活运用各种绘图技巧或手绘的方式绘制出相应的思维导图，这样更加有助于学生直观地感知整个思维的过程。另外，教师还应该认识不同学生的思维方式有所不同，所以教师需要掌握不同的图示方法。这样在应用数学思维可视化培养学生数学核心素养的过程中，便可以根据不同学生的思维方式，因材施教地应用数学思维可视化，以促使每一名学生都能积极探索数学知识的规律。这样不仅可以调动学生思维的积极性，同时可以深化学生对数学知识的理解和掌握，并可以根据自身的理解灵活运用所学知识。作为教师除了要积极参与学校组织的培训以外，同时需要积极展开自我学习和自我完善，以此更好地利用数学思维可视化培养学生的数学核心素养。

四、结语

综上所述，中学数学思维可视化在初中数学教学中的运用具有非常重要的意义，不仅可以解决以往教学中受教材的局限和教学方法落后的问题，同时可以有效培养学生的数学核心素养。为此，学校一定要为数学思维可视化的运用提供必要的硬件支撑，并加强对教师的培养，促使教师可以更加灵活地运用数学思维可视化。初中数学教师应该根据不同层次的学生因材施教地应用数学思维可视化，切实提高整体初中生的数学核心素养。