【摘要】數學是初中階段的重要教學科目之一,而數學教學的高效化需要借助相應的工具來實現.思維導圖是一種有效的知識組織和呈現工具,能夠將抽象難懂的知識轉化成生動、具體的形式,有助于促進學生理解和掌握知識,培養學生的自主學習意識和思維能力,提高其學習效率.基于此,文章分析了思維導圖在初中數學教學中的應用優勢,探索了運用思維導圖構建高效課堂的策略,旨在應用思維導圖輔助課前預習、課中教學和課后復習等活動的高效開展,為提高初中數學教學質量、落實學生數學核心素養的培養提供一些有益參考.
【關鍵詞】初中數學;思維導圖;課堂導入;應用策略
引 言
數學思維導圖是一種有效的思維工具,相當于學習、思考和記憶等領域的思維“地圖”,它能夠構造清晰的知識網絡,加強學生對整個知識結構的掌握.在初中數學教學中,教師將思維導圖全方位地滲透進學生的學習環節,啟發學生運用思維導圖分析問題、解決問題,不僅能夠幫助學生建立良好的數學思維能力,還能加深學生對知識的理解和記憶,促使學生更有效地學習.因此,初中數學教師需要重視思維導圖的應用,開展以思維導圖為基準的多元化教學,提高教學質效,使學生的數學綜合素養得到全面發展.
一、思維導圖在初中數學教學中的應用優勢
(一)有助于幫助學生構建完整的知識框架
數學知識具有較強的抽象性,不易于學生理解和掌握,尤其進入初中階段后,數學教材中涉及的內容更加復雜,包括圖形與幾何、數與式、統計與概率、方程與不等式等知識,這就需要學生在學習的過程中構建完整的知識框架.而思維導圖是一種具有統整功能的學習工具,運用思維導圖整合碎片化知識,使知識點之間的邏輯關系清晰地呈現出來,能夠幫助學生更好地掌握和理解所學內容,有效地對這些知識進行消化和吸收,促進學生以更為簡單、高效便捷的方式實現高效學習.
(二)有助于促進學生理解和掌握知識概念
傳統教學模式下的初中數學教學,通常以教師講授為主,局限于黑板板書和學生筆記,學生的主體地位并沒有得到充分體現,反而使學生處于被動接受狀態,無法令學生愉快地學習數學知識,影響到學生對數學學習的積極性.思維導圖以文字、符號、畫圖的形式呈現知識概念,能夠幫助學生直觀地理解所學內容,加深學生對數學概念的理解,如學生學習幾何圖形相關知識時,運用思維導圖分析與整合各種圖形關系、定理證明等知識,不僅能提高對數學的學習興趣,還能更好地理解和記憶知識,進而提高課堂教學效率.
(三)有助于培養學生自主學習和探究的能力
在應試教育觀念的影響下,很多教師采用“題海戰術”,通過大量的習題訓練來加強學生對知識的記憶,這種以刷題為主的教學模式,不僅無法調動學生數學學習的主動性和積極性,還會加重學生的課業負擔.而運用思維導圖進行教學可以有效解決這一問題,在初中數學教學中,教師指導學生繪制思維導圖,并運用思維導圖構建起全新的知識結構,可以提升學生對數學整體化知識的思維認識.同時,學生也能在借助思維導圖解決問題的過程中,形成自主學習意識,發展探究能力.
二、思維導圖在初中數學教學中的應用策略
(一)在課前預習環節構建思維導圖
課前預習是教學的重要環節,有效的預習能夠幫助學生找出課堂學習的重難點,從而使學生在課上更有針對性地聽講,提升課堂學習效率.在初中數學教學中,教師借助思維導圖引領學生進行課前預習,讓學生結合自己的理解構建完整的知識體系,并運用思維導圖將各個環節的知識點整理出來,能夠激發學生主動探究的意識,提高學生的數學思維能力.在教學實踐中,教師應深入鉆研教材內容,指導學生結合教材知識繪制思維導圖,引導學生找出預習中的核心內容作為思維導圖的中心點,以中心點為基準進行相關知識點的描繪,畫出相應的幾條分支,標注好對應的各個知識點.在此過程中,學生既能明確下堂課所要學習的內容、重難點知識,還能在繪制思維導圖的過程中發現自己在數學知識學習中的薄弱項,并做好標注,進而在課堂上重點關注這部分內容,不斷改進和完善,提升數學學習的效果.
例如,在預習“二元一次方程組”時,教師可以指導學生借鑒學習“一元一次方程”的經驗,結合自己已有的知識經驗,將學習“一元一次方程”時構建的思維導圖與“二元一次方程組”的思維導圖進行對比,發現知識點之間的內在規律,注意知識的前后聯系,做到融會貫通.如,教師可以圍繞本章節知識內容,為學生設計一個預習任務,讓學生根據自己的理解繪制“二元一次方程組”的思維導圖,用思維導圖呈現各部分知識之間的關系.學生通過借鑒“一元一次方程”思維導圖的繪制方法,將本章節知識劃分為“認識二元一次方程組”“解二元一次方程組”“三元一次方程組及其算法”“二元一次方程組與實際應用”四個部分,每一大點又分為多個分支,以“解二元一次方程組”為例,教師可以指導學生從消元化歸思想和求解方法入手,讓學生聯系所學知識,總結與歸納二元一次方程組的求解方法,即代入消元法、加減消元法、圖像法及其他方法.教師指導學生繪制思維導圖來展現數學知識點之間的邏輯關系,幫助學生建立起全面的知識框架,讓學生在預習的過程中把握知識規律,加強對知識的理解和掌握,提升學習效率,優化學習行為.
(二)在課中教學環節巧用思維導圖
1.借助思維導圖設計課堂導入
導入在新課教學中起到非常重要的作用,有效的課堂導入能夠激發學生的學習動機,調動學生的學習主動性和積極性.而借助思維導圖進行課堂導入是構建高效課堂的有力舉措,教師可以運用思維導圖呈現教學內容,用文字、圖形、符號等標注重點內容,使晦澀難懂的數學知識和理論概念變得形象、生動,激發學生學習數學的興趣,觸發其新知學習欲望,引領學生有準備、有目的地進入新課的學習.學生也能在思維導圖的引導下,跟隨教師的思路,帶著對新知的探索興趣進行高效學習.
以“相交線與平行線”的課堂導入教學為例,教師可以運用思維導圖將本節課的內容展示給學生,通過呈現整個單元的知識脈絡,使其明確本節要學習的重點內容,提升學生學習的目標性.教師可以以“相交線與平行線”作為中心點,向外分散多個分支,包括相交線、平行線及其判定、平行線的性質、平移等,并對每一點進行描述,如:①相交線:兩線相交(鄰補角互補,對頂角相等)、兩線垂直(過一點有且只有一條直線與已知直線垂直,點到直線的距離最短)、一條直線分別與兩條直線相交.②平行線及其判定:平行線的定義(在同一平面內,不相交的兩條直線)、平行線的判定(同位角相等,內錯角相等或者同旁內角互補).教師在思維導圖中標注出“相交線與平行線”的概念、性質和關系等要素,呈現出單元知識點之間的關系,使學生在導入環節對整體知識結構有初步認識.教師也可以在思維導圖中引入一些學生已學過的知識內容,如直線、角等概念,讓學生在總結舊知識的同時,建立新舊知識的關聯,從而系統地把握知識結構,更好地理解新的學習內容.此外,教師可以在思維導圖中設計一些開放性問題,如讓學生思考相交線的特點或者平行線的定義,使學生明確各部分知識點之間的邏輯關系,避免混淆知識概念,提高學生學習的針對性.
2.利用思維導圖攻克知識難點
思維導圖是一個創造性思考的工具,借助思維導圖攻克重難點知識是初中數學教學中一項有效的策略.教師運用思維導圖對教學內容進行梳理,用文字、圖形和符號等形式呈現出知識點之間的關系,引導學生形成對知識的整體認知.特別是在教師講授一些理論性較強的數學概念和關鍵性質時,思維導圖的運用,可以突出關鍵概念、數學定理和性質,使學生明確學習的重點,進行高效學習.此外,教師在講解重難點知識時,還可以運用思維導圖清晰地呈現出解題的步驟以及常見的問題、易錯點等,在圖上做好標注,以直觀的呈現形式,加強學生對知識的理解和把握,提高學生解題的準確性.
例如,在“整式的乘除”這一單元的教學中,教師可以借助思維導圖以直觀、立體的形式呈現知識內容,以“整式的乘除”作為思維導圖的中心主題,將其拆分為多個小點,如同底數冪的乘法、冪的乘方與積的乘方、同底數冪的除法、整式的乘法、平方差公式、完全平方公式、整式的除法等,再細化每個主題內容,如在“整式乘法”這一主題中,列出同底數冪的乘法法則、冪的乘方法則、積的乘方法則、整式乘法的幾種情形、整式的乘法運算及注意事項等,并以“整式乘法”為例,列出單項式與單項式相乘、單項式與多項式相乘、多項式與多項式相乘等知識點.通過繪制這樣的思維導圖,讓學生明確知識結構,自主建立起知識點之間的聯系,且能有效遷移和運用所學知識解決實際問題.另外,教師可以在思維導圖中標注出重難點知識,如在多項式與多項式相乘這一部分中標注運算方法,即先用一個多項式的每一項乘另一個多項式的每一項,再把所得的積相加,即:(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb,同時添加“注意符號”“避免漏項”等提示語,降低學生的出錯率.教師也可加入一些易錯習題,如:
①計算(-2a-3b)(a-b),(5x-4)(x-1)+(2x-3)(2x+3).
②已知M=(x+1)(3x-4),N=3x(x-3)+8,試著分析當x為何值時,M=N?
③一個正方形的一組對邊的長度增加5厘米,另一組對邊的長度減少5厘米,得到長方形的面積與這個正方形每一邊減少2厘米所得的新正方形的面積相等,那么,這個長方形的面積是多少?
教師在思維導圖中增加這些練習題,有利于學生更好地歸納重難點知識,穩固學生對知識點的掌握.
3.運用思維導圖歸納解題方法
借助思維導圖歸納解題方法是初中數學教學中一種行之有效的策略.在數學解題中,教師可以運用思維導圖展現一些問題的規律、解題策略以及實施步驟等,幫助學生理清思路,優化解題思維,掌握解題方法.同時,教師可以針對學生的易錯點,開展專題訓練,讓學生運用思維導圖歸納解題方法,使學生深入理解數學知識的本質和內在聯系,提升學生的解題能力,促進其數學思維的發展.
例如,在“特殊平行四邊形”一課的教學實踐中,學生需要掌握圖形的基本性質及其相互關系,了解與掌握菱形、長方形、正方形等圖形的證明方法,初步感受公理化思想,提升研究幾何圖形性質的能力.然而,有的學生對幾何圖形的敏感度低,容易出現理解錯誤,為此,教師應根據學生的學習情況,繪制思維導圖:以“特殊平行四邊形”為主干,引導學生分析菱形、長方形和正方形的性質與判定,讓學生經歷探索、猜測、證明的過程,自主探究多樣化的證明方法,完成學習任務.學生運用教師設計的思維導圖理清解題思路,從題目中提取重要信息,完成審題、解題任務,并根據題意遷移和運用圖形證明相關知識,強化解題能力.除了由教師制作思維導圖之外,學生也可以根據數學問題繪制思維導圖,在課堂上展示與分享自己的解題思路和策略,從而提高解題水平.如,由學生在教師的指導下設計“特殊平行四邊形”思維導圖,圖中添加關于平行四邊形、菱形、正方形、長方形的性質、數量關系和位置關系及判定方法,在對圖形概念、性質和特點進行闡釋的基礎上,引入典型例題或者易錯題進行說明,將復雜的知識簡化成一張清晰的思維導圖,加強學生對知識的理解和掌握.在學生制作完思維導圖后,教師可先以小組為單位,讓組內成員彼此展示思維導圖,結合具體的例題說明特殊平行四邊形的證明思路和過程.接著,組內成員共同探討和交流有效的證明方法,并且設計新的思維導圖.最后,師生共同評價各小組思維導圖的直觀性、全面性、靈活性等.通過組際討論進一步完善思維導圖的結構和內容,切實幫助學生總結出有效的解題方法,從而優化學生的思維品質.
(三)在課后復習環節應用思維導圖
在初中數學教學實踐中,教師可以利用思維導圖幫助學生梳理知識,打破傳統復習模式,通過繪制思維導圖對所學知識進行歸納整理,構建完整的知識體系,達到全面復習、鞏固提升的目的.在具體實施中,教師可運用思維導圖呈現知識框架,將相關知識點串聯起來,消除知識點的孤立性,引導學生形成系統性的認知.教師在指導學生繪制思維導圖時,可以插入案例分析等內容,加強學生對知識的理解和把握,學生也能在繪制思維導圖的過程中,增強自主學習意識,提高總結歸納能力.此外,教師應用思維導圖引領學生復習時,除了從單元整體的角度出發,還可以對整本書的知識點進行歸納與總結.在學生考試前,圍繞“數與式”“圖形與幾何”“統計和概率”“方程、不等式與函數”等多個知識模塊制作思維導圖,指導學生利用思維導圖復習,使學生理清知識脈絡,把握一個學期內所學的知識,切實提高學習成效.
例如,在“圓”這一單元,教師可以利用思維導圖指導學生復習,幫助學生建立系統學習的習慣,培養學生的積累意識和總結能力,實現知識的遷移和有效運用.在單元教學結束后,教師可為學生布置相關任務,讓學生結合單元所學內容自主繪制思維導圖,要求包括圓的基本元素、對稱性、圓周角、點與圓的位置關系、直線與圓的位置關系、切線、圓中的計算問題、正多邊形和圓等相關知識.在教師的指導下,有學生在思維導圖中清晰地列出圓的有關概念、性質,直線與圓的位置關系,弧長和扇形面積等知識點,以“圓的有關性質”為例,細化為對稱性(軸對稱圖形、中心對稱圖形、旋轉對稱圖形)、垂徑定理(垂直于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對的兩條弧)、圓周角定理及其推論等.在細化點和圓、直線和圓的位置關系時,列出點和圓的位置關系(點在圓外→d>r,點在圓上→d=r,點在圓內→d
結 語
初中數學作為連接小學與高中的橋梁,對于學生學習發展起到重要的促進作用.在初中教學中,為了讓學生學好數學,教師需要付出更多的時間和精力,結合學生的發展特點和學習需求,積極采取各種有益的教學方式,引導學生有效學習,而思維導圖正是構建高效數學課堂的一大助力.教師在教學實踐中要合理運用思維導圖,使數學知識內容更加清晰明了地躍然紙上,幫助學生構建完整的知識框架,確保學生能夠更好地理解數學知識,提高學生的學習能力和數學素養.
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