打造初中数学思维可视化课堂的教学探究

胡兰芳

【摘要】在新课改+素质教育的大背景下，我国数学教育也展现出了明显的变化，教学重点逐渐从单一的理论知识讲授转变为综合素养的培养，此种变化给教师的课堂教学提供了新的思路.初中阶段正是强化学生思维能力的关键时期，从思维可视化角度来打造新型初中数学课堂，可以帮助学生提升综合能力.本文重点分析学生思维的灵活性、连续性、同步性、形象性，旨在打造一个学生思维全面发展的初中数学课堂.

【关键词】初中数学；数学思维；课堂教学

思维可视化是借助图示方式将常规课堂教学中无法展示的思考过程呈现出来，简单来说就是将大脑中的思维过程可视化的过程.数学学科具有较强逻辑性、抽象性，初中学生学习起来具有一定难度，为进一步提升学生的数学知识理解能力，教师需重视思维可视化数学课堂的构建，将教材内容与可视化思维充分结合在一起，为学生创建适合思维能力发展的学习环境，帮助学生更好地了解抽象的数学知识，逐步形成数学思维.

1 当前思维可视化教学存在的问题

虽然思维可视化理念已经存在较长一段时间，但是在实际应用过程中依旧未形成成熟的体系，存在诸多问题亟须解决.大部分教师对于思维可视化理念的应用不够深入，依旧保留了传统的教学方法.还有部分教师对于思维可视化教学的方法停留在课堂板书和制作思维导图上，未能对现代化信息技术进行充分应用.部分教师为节省时间，并未留给学生足够的思维拓展与知识探索时间，学生依旧处于被动学习状态[1].

2 初中数学思维可视化教学的有效策略

2.1 简化教学程序，拓宽学生思维视野

传统数学教学以灌输式教学为主，学生思维一般是跟着教师思维走，在一定程度上限制了学生的思考空间，无法锻炼学生的思维能力，使得教学效果不佳.因此，强化数学教学改革是一项非常重要的工作内容，思维可视化理念不仅可以帮助教师精简教学过程，同时能将抽象化思维变得可视化，在梳理学习、机体思路方面均可发挥出重要价值，能够让学生的思维过程变得更加立体、形象[2].

例如 在教学“几何图形”相关知识点过程中，教师需对新课标要求的学生主体性教学原则进行贯彻落实，可以将思维可视化理念与问题情境、模型构建、解释应用等环节充分结合在一起，帮助学生形成更加清晰、条理的思维模式，让学生可以直观性、立体化感知几何图形中的点、线、面、体.教师可以通过提问的方式活跃学生的思维，以问题线索激发出学生的探索学习欲望，引导学生参与到问题的深度思考当中.接着教师可以通过展示正方体、长方体等立体图形的方式，帮助学生直观地感知立体图形，同时还可以与生活实际联系在一起，让学生认识到生活中的立体图形，比如教室是长方体、杯子是圆柱体等，帮助学生从根本上解决几何图形的认知问题.此外，教师可引导学生通过合作探究的方式将抽象化的思维过程讲解并展示出来，激发学生的思维认知，同时发展初中学生的空间观，拓宽学生的思维视野.

2.2 解释数学概念，深化学生的知识记忆

数学学科中的很多概念都存在抽象性、复杂性特征，对于初中学生来说存在一定理解难度，但概念是学生理解数学知识、探寻数学本质的重要基础，必须采取合适教学手段帮助学生理解相关概念[3].思维可视化可在灵活应用数学概念基础上，帮助学生深入理解相关知识点，在提升学生数学技能、培养学生逻辑思维能力方面发挥出重要作用.

例如 以“认识三角形”相关知识点的讲授为例，需引导学生认识到三角形是构成几何图形的重要组成部分，同时也是复杂图形的重要构造元素.学生在小学阶段已经接触到三角形相关内容，但是尚未形成系统化认识，需教师重点应用思维可视化教学理念，将三角形相关概念汇总成系统化内容，帮助学生全面了解、学习相關内容.首先，教师可引导学生以自身经验为基础画出三角形，然后引导学生以自己的认识讲解“什么是三角形？”当教师听完几个学生的回答之后发现，大部分学生对于三角形的认知还停留在感性层面，缺乏足够规范性，因此教师可将学生的讲述作为依据，从学生的思维层面入手针对三角形概念进行阐述：三角形的边是构成三角形的三条线段，三角形的内角是每两条边组成的角.接着，教师可引导学生通过练习、操作的方式来探究三角形的性质.比如，教师可为学生准备图钉、硬纸板、细绳，让学生将三个图钉固定在硬纸板上，然后利用细绳围绕成三角形的形状，然后通过改变图钉位置的方式探究三角形的变化，让学生在动手实践的过程在中实现思维的拓展，帮助学生真切地认识到三角形三条边与三个角的关系与性质，促使学生的思维朝着可视化方向发展，让学生的知识记忆能力也可以随之得到强化.

2.3 创设良好情境，提升学生的思维灵活性

传统数学教学模式下的数学课堂具有枯燥、乏味的特点，容易给学生的思维发展产生限制性影响.新课改要求学生朝着全面发展方向迈进，而思维可视化教学手段就是实现这一目标的重要内容，需要教师以学生为课堂主体，在联系学生实际情况、身心发展规律的基础上创设出合适的教学情境，激发出学生参与数学学习的积极性，通过主动的交流、互动来提出自身的想法与疑问，促使思维变得可视化.

例如 以“轴对称”相关知识点为例，教师在具体教学过程中可借助现代信息化技术创设出相应的教学情境，比如为学生展示轴对称的图片，枫叶、蝴蝶等，引导学生通过初步的图片观察来对轴对称进行初步认识.接着教师可以引导学生说出自己在日常生活中所见到的轴对称图形，由此来激发出学生的课堂参与感，活跃学生的思维.然后，教师可以为学生展示有关“轴对称”的具体题型，让学生结合自己的认知，通过认真思考、合作交流的方式来对相关题目进行探究.在此过程中，教师可以引导学生借助思维导图的方式，将自己的思考过程描述出来，包括抽对称的概念、对称点的判断、探究过程中遇到的问题、问题的解决方法等.教师可以创设问题情境引导学生进一步深化探究，比如“对称轴与对称点之间的关系”“如何判断轴对称图形”“轴对称图形具有哪些特点、性质”“是不是所有轴对称图形只有一条对称轴”等，通过此种方式引导学生展开深入性探究，将相关知识点归纳总结出来，并且将其应用于题目解答的实践当中，提升学生的数学思维灵活应用效果.

2.4 构建知识体系，激发学生的连续思维

为进一步推进初中学生数学思维发展，教师重视教学过程中的连续性思维培养，帮助学生联结起前后的相关知识点，引导学生借助可视化的知识体系来将相应知识迁移到当前知识的学习与理解当中，促进学生综合知识运用能力的有效提升[4].在构建知识体系过程中，要注意避免学生出现较为明显的跳跃性思维，以免造成相关知识认识不足、体系梳理不清的问题.

例如 教师在对“特殊平行四边形”相关知识点进行教学的过程中，会涉及菱形、矩形、正方形，三种图形既是独立的个体，具有自身的特点，同时也显示出较为显著的联系，三者均是特殊的平行四边形.教师在讲授这堂课时，若是沿袭传统教学方法单纯宣讲教材，不仅会对学生的学习积极性产生影响，还会导致学生在解题过程中无法找到切入点，直接影响到学生的思维能力培养效果.教师可以将多媒体技术引入教学实践，针对三种图形进行形象化的展示和转化，并对每种图形的内容、特点进行分类与总结，包括边、角、对角线等，让不同知识点的逻辑关系得以明确，便于学生更好地认识到特殊平行四边形的异同点，提升学生的知识点总结能力和思维分析能力.

2.5 积极应用图示，强化学生的形象思维

对于初中阶段的学生而言，图示相较于文字、字母更容易被理解，特别是在数学教学过程中经常会涉及不少形象化思维内容，借助形象化的图示解析可以为学生营造出更加直观化的学习环境，便于学生理解相应知识.因此，在开展思维可视化教学过程中，教师可将形象思维的培养作为重点，引导学生观察图示演示，并逐步学会自主制作相应图示，形成符合自身学习习惯的思维体系[5].

例如 在教学“二次函数”相关知识点时，教师可借助几何画板为学生直观性演示“y=ax2+bx+c（a≠0）”函数中“a”的变化所引起的抛物线开口差异性变化现象，在经过一定演示之后，教师可挑选一名学生到讲台上利用几何画板大家学演示函数图象变化，其他学生可在观看演示的过程中针对二次函数的不同系数表现方式进行思考，通过此种方式来帮助学生更好地掌握二次函数的图象性质.

2.6 注重信息交流，展示学生同步思维

思维可视化发展离不开学生的交流与沟通，在构建初中思维可视化数学课堂过程中需重视学生信息沟通与合作交流，引导不同的学生通过“头脑风暴”的方式实现差异化思维的碰撞，由此引发学生参与数学学习的兴趣，同时还要引导学生与教师、同学形成平等的交流关系，促进师生、生生关系的和谐发展.

例如 以“全等三角形”相关知识点的教学为例，判定全等三角形的条件具有多样性，学生在对相关知识点进行学习的过程中，容易因知识掌握不熟练而出现条件混淆的问题，使得解题思路混乱，无法获得正确的解题结果.教师可引导学生利用思维导图法针对全等三角形的所有判定条件进行归纳与总结，以“全等三角形判定方法”标注核心大圈，将其作为中心向外延伸分支条件，主要包括SSS、SAS、AAA、SSA、AAS、ASA（S：三角形的边；A三角形的角），将这些条件明确标注在核心圈层的外围，让学生可以直观性了解到全等三角形判定可以使用到的方法.

3 结语

总之，思维可视化课堂建设的最终目的为揭示数学本质，并由此形成一定的数学知识体系，让学生的思维能力可以得到有效提升，促进学生数学学科核心素养水平的提升.在具体实施过程中需积极挖掘教学内容，选取合适的可视化媒介来营造出良好的教学环境，利用多种可视化手段针对学生的原始思维进行有效引导，帮助学生深入参与到教学活动当中，逐步认识到数学知识背后隐藏的思维规律，逐步形成自己的知识体系，利用数学思维看待并解决问题.

参考文献：

[1]任静尔.思维可视化在初中数学教学中的应用途径研究[J].考试周刊，2022（30）：66-69.

[2]徐朝晖.基于“思维可视化”理念的初中数学教学探析——以“简单的图案设计”教学为例[J].教师博览，2022（21）：52-53.

[3]赵祥.数学思维可视化对培养初中学生数学核心素养的思考[J].新课程教学（电子版），2022（05）：113-114.

[4]崔强强，钟润霞.思维可视化在初中数学教学中的几点尝试[J].天津教育，2021（36）：26-27.

[5]王均偉.构建初中数学思维可视化课堂的实践探索[J].数学学习与研究，2021（22）：32-33.