思维可视化在初中数学课堂上的应用

吴静

【摘  要】初中阶段的学生处于身心健康发展的关键时期，为了确保学生的知识体系更加完善，强化学生的逻辑思维和形象思维，促使教学过程更加精简和准确，教师需采取有效的教学方式，通过思维可视化应用来提高数学教学的效果和质量，让学生能够将自身的思维方式进行表达。教师通过对学生思维发展情况的分析，可以采取具有针对性的教学策略。

【关键词】思维可视化;初中数学;课堂教学

思维可视化的重要表现方式之一是制作思维导图，思维导图的构建具有一定的连贯性和关联性，能够促使不同知识点之间的关系更加紧密，同时兼顾解题方法和零碎知识点，在教学过程中应用能够有效营造自由开放的教学氛围，充分发挥思维开放化的价值和优势，进一步促使学生的思维过程更加清晰，提高初中数学教学的效果和质量。

一、思维可视化在初中数学教学中应用的重要性分析

（一）促使课堂教学的流程更加精简、准确

在初中数学教学过程中，因受到传统教学思想的影响，教师需要向学生系统化传授知识，往往导致整个教学流程具有一定的复杂性，且教学过程难度较大，无法确保学生能够全面掌握知识内容。在传统教学模式的影响下，教师需要花大量的课堂教学时间写板书，让学生记笔记，同样教师将解题的步骤写得非常详细，以确保学生能够看清楚。这种教学方式使得整个课堂氛围较为沉闷，实际教学效果较差，教师无法保证学生能够始终跟着教师的思路进行学习，且学生自身的思维没有得到锻炼和发展，学生缺乏自主学习和思考能力。为进一步提高课堂教学的效果以及质量，需要针对教学的流程进行精简，确保课堂教学更加准确、有效。新的教学模式不仅要减少教师的教，還需要增加学生的自主思考时间，给予学生广阔的空间进行自主探索，促使学生的解题思路得到进一步发展，培养学生良好的数学思维。思维可视化在初中数学课堂中应该能够满足以上教学需求，通过可视化思维的发展促使教师的讲解更加清晰，为学生数学题的解答提供一定的思路，教师不再需要一味地进行课堂讲解就能够让学生的思维变得更加清晰，促使学生的思维不断发散，进一步提高数学教学的实际效率。

（二）深化师生之间的沟通交流

教师身为教学的管理者和引导者，应该不断与学生进行沟通交流，了解学生对数学知识的理解程度，分析学生对数学知识的掌握程度，通过不断的沟通交流从一定程度上促进师生思维的交融。在传统数学教学方式的影响下，教师的课堂教学时间有限，往往没有多余时间与学生进行沟通交流，教学方式具有一定的局限性，教师往往只对学生进行简单的提问后直接给出问题的答案，这种方式导致学生的个人思维固化，教师无法真正了解学生是否能够自主运用数学知识。思维可视化的教学方式能够将学生的思维发展情况进行展示。教师能够直观看到学生的解题思维发展，通过对学生思维过程的分析，有利于帮助教师深入了解学生的学习情况，进行有针对性的思维引导和数学教学，从而进一步促进师生之间的深入沟通和交流，在一定程度上还能营造良好的教学氛围，构建良好的师生关系。

二、思维可视化在初中数学课堂教学过程中应用的原则分析

（一）思维开放性和自主性原则

在思维可视化应用过程中需要开展一定的思维训练活动，让学生能够发散自身的思维。教师在教学过程中应用思维可视化进行多个知识点讲解，加深学生的认知和理解，也可以进行单个知识点讲解，促使可视化研究更加深刻，进一步促进学生思维自主发展。在实际数学教学过程中，教师需要遵循开放性原则，让学生能够调动自身的思维，对不同形式的数学内容进行思维分析，制作不同的思维可视化作品，激发学生们的想象力。这个时候教师需鼓励学生表达自己对可视化作品的认知，增加课堂教学的丰富性和多样性，营造自主开放的学习氛围，强化学生对可视化思维的理解和认知。

（二）思维发展性原则

传统教学模式导致学生的思维固化，解题思路往往较为单一，通过思维可视化应用，能够有效促进学生的思维发展，要求学生真正参与到课堂中，根据教师的讲解和引导，将自己的思维发展过程完整呈现出来。教师在进行思维可视化教学设计的过程中，应了解学生思维发展的水平，不仅要求具体的教学设计能够突出教学目标，完成教学任务，还需要优化教学过程，让学生对数学知识结构体系有一个完整的认知，从而帮助学生建立与自身思维发展相符合的知识体系。初中阶段的学生正处于自主思维发展的一个重要时期，通过在数学学习过程中创作可视化作品可以提高学生的学习能力。

（三）教学精简性和准确性原则

在初中阶段数学教学具有一定的难度，教师需要在课堂上完成较多的教学任务。为了确保对学生的全面教学，教师需要对教学内容进行合理的设计，根据具体的教学内容把握课堂难度，确保课堂教学的精简性和准确性，能够在课堂教学时间内为学生提供更多的知识体验和学习感受，避免出现课堂教学资源的浪费，促使学生的思维活动更加积极。因此，思维可视化能够为课堂教学创造有效的教学工具，教师需要对复杂的教学内容进行提炼和概括。通过思维可视化这种系统化的知识呈现方式，不仅能促使教学内容更加精简，还能够减轻学生的学习负担，提高学生的知识记忆能力。构建可视化模型可以帮助学生了解知识的核心内容，从而进一步提高课堂教学的效果和质量。

三、思维可视化在初中数学课堂上的应用策略分析

（一）完善数学知识体系建设，增加学生思维的连贯性

为了促进学生的个人发展，帮助学生掌握自主学习的能力，教师需要在初中阶段对学生进行思维的培养，增强学生思维的连贯性。由于大部分初中数学知识之间具有一定的联系，为了让学生能够构建完善的知识体系，加强对数学知识的应用，需要注重学生连贯性思维的培养。学生在学习过程中会不断接触新的知识内容，在学习新知识的同时还需要做好联结，将新知识与旧知识有效结合，通过知识迁移的方式促进学生连贯性思维的发展。初中阶段的学生正处于思维发展的重要时期，如果这段时间缺乏有效的思维引导，那么学生很容易形成跳跃性思维，为此，教师可以利用思维可视化教学，增强学生思维的连贯性。例如，在进行八年级下册“全等三角形”一课的教学过程中，教师可以引导学生自主完成全等三角形的构建，让学生自己在纸上根据自己的理解画两个全等三角形，以画出的全等三角形为基础进行思维可视化拓展，让学生对全等三角形的性质进行分析，从而帮助学生构建完善的全等三角形知识体系。

（二）加强信息的分析和交流，体现学生的数学思维

在思维可视化的应用过程中，由于能够有效体现学生的思维发展情况，为了让学生的思维能够更加清晰明了地体现出来，教师需要加强信息的分析和交流，充分重视信息的交互性特点。在初中阶段学生的学习能力有限，对新知识的分析能力较差，为了加深学生对知识的理解，教师需要引导学生构建完善的知识点认知系统，进而提高学生的学习效果。通过信息的交互能够让教师更加深入地了解学生的思维发展过程。另外，信息的交流应该是双向的，教师在对学生进行知识点讲解的同时，学生也需要将自己对知识点的理解情况进行反馈，促使师生之间的信息交流更加密切，充分体现学生的数学思维发展情况。思维导图是思维可视化的重要表现方式，它从一定程度上能够传递更多的信息内容，全面体现学生的思维发展情况。教师需要重视思维导图的课堂应用，让学生通过构建思维导图体现自主思维的发展情况，在此基础上教师可以进行适当的纠正和引导，让师生之间形成双向交流的关系。例如，在进行九年级下册第五章“二次函数”的教学过程中，二次函数图像的性质知识涉及较多，教师需要让学生自主获取知识信息，再进行分析，最终以思维导图的方式呈现;学生需要针对二次函数图像中的对称轴公式、最大值、最小值、开口方向、区间等信息进行总结，以思维导图的形式呈现。教师可以通过思维导图了解学生存在的思维误区，从而采取有效的纠正措施。

（三）强化思维可视化的作图，培养学生的形象思维

在初中阶段，形象思维和逻辑思维对学生的发展有极其重要的影响。形象思维主要是学生对表象知识的理解和认知，在学生形象思维发展的过程中能够提高学生的观察能力、猜想能力和类比能力，促使学生获得更加深刻的学习体验。就初中生形象思维发展情况的调查研究来看，由于学生的知识认知未能形成完整的体系，学习的知识内容存在知识零散、空缺、缺乏联想能力的情况，这些问题对学生数学学习能力的提升有一定的阻碍作用，不利于学生未来的长期稳定发展。为此，教师需要充分重视对学生知识的直观演示，促使知识内容以更加明确的方式呈现给学生，从而完善学生的知识网络化认知。形象思维的动态性和直观性能够以思维可视化的方式呈现，进而有效加深学生的理解和认知，为此，教师需要注重引导学生构建思维可视化作品，对学生进行直观的演示。例如，在进行九年级下册“二次函数的图像与性质”一课的教学过程中，教师可以利用多媒体设备的画图软件给学生演示二次函数的画法，动态、直观展示学生的思维过程，通过几何画板引导学生分析二次函数开口大小的影响因素，让学生自主做出猜想和假设，促进学生形象思维的发展。

（四）整理教学内容，指导学生的思维发展

在学生个人的发展过程中，对思维可视化的认知不够深刻，为了确保学生能够自主完成思维可视化的具体要求，教师需要引导和带领学生构建思维导图，通过思维导图体现学生的思维发展情况。在课堂上由于教学时间有限，教师往往无法帮助每个学生深入了解思维导图的构建流程。为此，教师可以布置一定的预习任务，让学生在课前时间完成课堂教学内容的信息摘要和整理，在正式上课的时候帮助学生寻找制作思维导图的关键词，让学生形成一定的思考意识。思维导图能够最大限度地体现学生对知识认知的思维发展情况，无论是解题思维导图还是系统化知识思维导图，都能够帮助学生完整分析知识内容，促使学生的知识结构认知更加完整。学生在完成思维导图后教师可以明确学生的思维走向，在此基础上帮助学生建立立体放射状思维认知，加强对零碎知识的整理，从而进一步对学生的思维方式进行改善和指导。

四、结束语

综上所述，随着现代教育教学的发展，突出学生教学主体的地位势不可当。通过思维可视化的方式可以呈現学生的思维多样性和开放性，充分发挥学生的思维价值和优势，进而优化初中数学课堂教学，促进学生的个人思维发展，让学生具备自主分析和应用数学知识的能力。

【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），2020（3）：22.

[2]徐健.提升初中生数学学习力的思维可视化策略研究[J].中学课程辅导（教师教育），2019（23）：35.

[3]朱华.思维可视化，建构数学高效课堂[J].文理导航，2019（20）：12.

[4]米荣波.思维可视化技术在初中数学教学中的应用研究[J].中学课程辅导（教学研究），2019，13（34）：99，116.