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思维导图在小学数学教学中的应用探析论文

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2023-06-01 09:06:20    来源:    作者:xiaodi

摘要:小学数学是小学课程体系的重要构成之一,目的是帮助学生掌握数学学科知识,培养学生形成数学逻辑思维与数学问题解决能力,为学生今后学习更多的数学知识奠定基础。因此,在数学教学中,教师需要注意对学生数学思维、逻辑思维的培养,引入思维导图,借助图示结构引导学生系统梳理知识点、完善知识体系、巩固课堂学习成果、发展相应的思维能力。本文简要分析了思维导图及其在小学数学教学中的应用意义,分别从应用思路、应用策略角度入手进行深入探究。

  摘要:小学数学是小学课程体系的重要构成之一,目的是帮助学生掌握数学学科知识,培养学生形成数学逻辑思维与数学问题解决能力,为学生今后学习更多的数学知识奠定基础。因此,在数学教学中,教师需要注意对学生数学思维、逻辑思维的培养,引入思维导图,借助图示结构引导学生系统梳理知识点、完善知识体系、巩固课堂学习成果、发展相应的思维能力。本文简要分析了思维导图及其在小学数学教学中的应用意义,分别从应用思路、应用策略角度入手进行深入探究。

  关键词:思维导图;小学数学;应用

  思维导图是一种特殊的思维工具,将其运用于数学教学中,能够以思维导图构架引导学生形成系统、整体的数学思维,帮助学生联系不同知识点,形成系统知识框架,提升学生的基础知识掌握能力。课堂教学中,教师灵活利用思维导图,可以让学生参照特定知识点的思维导图进行课前预习,培养学生自主学习意识与习惯;可以利用思维导图架构优化设计课堂教学活动,激发学生参与课堂学习的积极性;也可以在思维导图中引入知识点,或者利用思维导图帮助学生解决数学问题,为学生学习数学知识、掌握数学解题方法、发展学生的数学思维提供支持。

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  一、思维导图及其在小学数学教学中的应用意义

  思维导图也可以称为“心智图”,是一种符合人类大脑记忆规律的图示结构,具备一定规律性特征。人的思维是看不到、摸不着的,在小学数学学习中,很多时候学生无法把握住自己的思维发展方向,甚至无法梳理自己的思考过程与解题过程,无法在脑海中构建出清晰、规律、系统的知识脉络、思维模式。此时引入思维导图,能够便于学生把握自己的思考瞬间,让学生能够将自己的思维活动系统整合起来,锻炼学生的思维能力。思维导图中,教师利用不同的颜色、层级与图示表达不同的知识信息,以直观特征启发学生思维,简化学生的思维活动,同时让学生的思维可视化;也能够帮助学生理清思考思路,让学生直观认知自己的思维活动,在反复思考与补充的过程中得到锻炼,形成相应的逻辑思维能力。

  在小学数学教学中,教师能够借助思维导图直观呈现本节课即将学习的数学知识,让学生明确自己的学习方向,有目的地参与之后的学习活动,提升学生在数学学习中的思维活跃性;能够让学生根据思维导图提示,寻找问题解决的方法与思路,灵活运用不同的关联知识,提升学生的知识应用能力。可以看出,思维导图在小学数学教学中具有较强的应用意义。

  二、思维导图在小学数学教学中的应用思路

  小学数学教学构成元素较多,针对不同元素,教师引入思维导图的方法不同。这就要求教师根据不同课程教学需要,选择合适的元素,运用思维导图,优化课程教学过程。

  第一,将思维导图与教学设计相融合,作为教学设计的工具。思维导图具有明显的思维逻辑特征,能够为教师的教学设计提供支持。借助思维导图,教师可以清晰直观地看出本节课数学知识的框架结构,之后分别将重点知识、难点问题提炼出来,针对重难点部分展开优化设计;之后对本节课的主要数学概念性知识、数学原理、生活中呈现的数学问题等进行展示,简明表示各部分之间的逻辑关系,呈现各知识点的相关性、各教学环节的顺序,便于之后有序落实课堂教学活动,提高数学教学效率。

  第二,将思维导图与学生创造活动相结合,作为学生创新创造的工具。思维导图的制作过程本质上就是思维创造的过程,是制作者根据自己的思维、喜好,对所掌握的知识内容进行整合、规律性呈现的过程。因此,教师可以在课堂教学中让学生根据自己的爱好设计思维导图。在设计的过程中,学生积极思考,大量整合所掌握的知识内容,在脑海中萌发各种新奇的想法,最终构建出具有个人思维特色的思维导图。部分学生还会在与他人对比思维导图的过程中萌发灵感,进行二次创造,从而发展学生的创新创造能力与实践能力。

  第三,思维导图与数学知识点相结合,成为知识整合的工具。根据新课程标准要求,小学数学教学中,需要注意结合实际,提升学生对数学整体的认知,让学生体会知识与知识之间的关系、知识与生活之间的关系,感受数学的整体性。根据青岛版六年级上下册教材内容来看,各单元知识点之间缺乏表面联系,学生无法透过现象找到各知识点之间的本质联系,这就需要借助思维导图,引导学生将繁杂、零散的知识点纳入导图中,最终形成系统、完整的数学知识体系,培养学生的数学整体思维。

  三、思维导图在小学数学教学中的应用策略

  (一)依托思维导图课前预习,引导学生尝试自主学习

  课前学习环节是小学数学教学的重要环节之一,这一环节中,学生通过课前预习了解即将学习的数学知识,初步形成对数学知识的印象与了解,为之后参与课堂学习活动做准备。课前预习也能够帮助学生掌握自主学习方法,形成良好的自主学习意识与习惯。教师可以将思维导图作为学生课前预习数学知识、了解数学概念与现象的工具,为学生提供高效的课前预习制动。思维导图运用中,教师根据本节课的知识内容,设计预习的思维导图图示,在图示中留出“空格”部分,让学生根据教材内容与以往的知识积累填充“空格”;这样能够让学生在“补充思维导图”的同时,清晰了解学习方向,梳理本节课知识点,带着疑问进入之后的课堂学习活动,起到事半功倍的效果。

  以青岛版小学六年级上册“分数除法”教学为例,这节课的教学目标是让学生理解、掌握分数除以整数的计算法则,掌握正确计算的方法,形成归纳概括的思维。教师需要让学生经过推理之后探索出分数除以整数的规律,归纳出计算公式,且灵活运用计算方法解决常见的数学问题,其中掌握计算方法、运用计算方法是难点。根据重难点内容,教师可以设计一套不完整的思维导图,将思维导图印刷到硬纸板上,利用不同颜色标记出不同层次“空格”,激发学生填充的积极性。之后,教师给学生推送预习视频,在视频中展示几何分数除以整数的案例,包括:①小明分蛋糕的过程:将一半的蛋糕分为4份,实际上就是将二分之一的蛋糕平均分为四份,每份是整个蛋糕的八分之一;②小红制作裤子的过程,问做一条裤子需要使用多少米布料:将已知布匹米数的半匹布料均分为2份,分别制作一条裤子。在展示视频的过程中,给学生提出问题,以“除法”为思维导图主题词汇,分别分化出一级分支——“除数是分数”、二级分支——“除以整数的过程”,其中二级分支的下方是“空格”,需要学生自己填写。

  将思维导图作为课前预习的工具,能够为班级学生的课前预习指明方向,让学生借助上述的视频资料、阅读教材内容,初步掌握分数除法的概念,理解分数除法的重要性,且在课前预习中独立思考,推理出分数除法的大致过程。这一过程中,由于不同学生之间存在个体差异,一些学生并不能够在预习中有效完成任务,此时教师可以针对这部分学生,让其将自己的预习成果制作成一个思维导图,让学生在制作导图的过程中梳理思维,弥补自己能力的不足,提高课前预习有效性。

  (二)借助思维导图架构,优化设计课堂教学内容

  思维导图具备明显的逻辑性与次序性,导图中不同层次结构之间存在联系,且环环相扣、层层递进、不断细化,呈现出从中心逐渐分散开的特征,这一特征与小学数学课堂教学结构是相似的。在小学数学教学中,教师确定本节课教学的中心点,围绕这一中心点,分别设计不同的教学活动环节,这些环节环环相扣、逐次递进,最终分散到课堂教学的每一部分,为学生营造良好的课堂学习空间。基于思维导图与课堂教学活动结构的相似之处,教师可以借助思维导图设计数学教学活动,加强各教学活动之间的联系,以便于学生自然地深入课堂、参与数学活动。

  以青岛版小学六年级上册的“分数四则混合运算”为例,本节课的教学目的是让学生掌握正确计算分数混合运算的方法与顺序,理解运算定律,适应这些定律,培养学生的运算思维与问题分析能力。本节课的课堂教学活动包括:基础知识学习、实际问题解决、知识与问题的拓展探索。此时教师可以引入“由中心到分散”的思维导图模式,对课堂教学活动进行设计。教师可以以“分数运算”为中心词汇,之后分别设置一级分支为基础知识、实际问题、生活现象;在此基础上设置二级分支:①基础知识——已学基础知识、未学基础知识;②实际问题——分数的加减乘除分别运算问题、混合运算问题;③生活现象——课程导入中的分数混合运算现象、学生校园生活与家庭生活中的运算现象。之后,分别将三个一级分支与二级分支中的内容联系,其中“已学基础知识”与“分数的加减乘除分别运算问题”联系,“未学基础知识”与“混合运算问题”相联系,同时按照难度层次设计课堂教学活动,促使三个分支在课堂教学活动中缓缓展开。最终设计的本节课教学活动为:①分数运算回顾,分别为分数加法、分数减法、分数乘法、分数除法;②展示生活中的分数运算问题,整合出混合运算式子。③让学生尝试着运算,按照不同运算过程计算,与最终生活问题的结果对比,说说为什么要遵循顺序。④提供更多的混合运算问题,让学生练习运算,巩固运算能力。⑤学生以小组为单位交流,寻找更多生活中的分数混合运算现象。

  利用思维导图模式开展教学设计,能够在整合本节课教学知识点的同时,加强教学知识点与各教学环节的联系,加强各教学环节之间的关系,比如:由于分数运算与四则混合运算的联系,实现了以“回顾往期分数运算学习”推进“四则混合运算规则归纳”的进程,让学生在分数运算学习成果的基础上形成对四则混合运算的主观理解,有效提高了课堂教学效率。

  (三)借助思维导图指导思考,帮助学生构建完善知识体系

  思维导图本身具备较强的思维特性,十分接近于人脑的思考活动过程。教师可以充分利用思维导图的这一特性,在课堂教学中运用思维导图指导学生思考,引导学生联系不同知识点,构建知识体系,发展学习能力与思维能力。思维导图对于学生思维活动的引导,主要在于引导学生利用原本的知识储备理解新的知识点,实现从旧知识到新知识的迁移,降低了学生学习新知识的难度,同时也拓展了学生的知识体系。这样的课堂教学指导能够充分发挥学生主体性,为学生学习新知识提供契机。

  以青岛版小学六年级下册的“圆柱和圆锥”为例,这节课中,若教师直接给学生展示圆锥、圆柱的特征,展示圆锥表面积、圆柱表面积、圆锥与圆柱体积的计算公式,学生会由于缺乏对“圆锥与圆柱概念”的区分而混淆不同的几何特征,难以理解圆锥、圆柱之间的关系,甚至会在今后解决问题的过程中无法分清二者的计算公式,不利于学生在立体几何这一领域的学习。考虑到这种情况,教师需要结合学生已经掌握的圆的面积计算、三角形面积计算知识,构建课堂教学思维导图。从平面圆、立体几何圆柱、圆锥之间的关系切入,进入“圆柱和圆锥”的教学中。在课堂教学开始时,教师提出问题:“什么是圆柱?什么是圆锥?”引起学生对二者的思考;之后提出问题:“圆柱由哪些部分构成,圆形是圆柱的哪一部分?代入圆锥中呢?”引起学生对已掌握知识的回忆与思考。同时利用视频展示“圆锥”“圆柱”的三维立体模型,展示圆、圆锥、圆柱的特征与计算公式的思维导图,辅助学生判断圆锥、圆柱、圆形之间的关系。这一环节要求学生结合教师提供的思维导图,在自己脑海中构建相应的思维模型,发现三者之间的关系,为之后学习圆锥与圆柱的表面积、体积计算公式、计算方法做准备。关于学生自主构建的思维导图,可以呈现为:

  圆→平面图形→半径与π

  ↓

  圆锥→立体图形→底面积与高→

  底面积为半径与π→计算公式为底面

  积×高×

  ↓

  圆柱→立体图形→底面积与高→底面积为半径与π→计算公式为底面积×高

  之后,为了让学生更好地理解“一个圆锥的体积等于与它等底等高的圆柱的体积的”,教师出示练习题并附立体图,要求学生分别找出图中的圆柱、圆锥与圆,说说图中这三者之间的关系。在观察与思考中,学生发现,这幅立体图中的圆柱、圆锥与圆的半径相同,圆柱与圆柱共同使用同一个底面积,但是圆锥明显在圆柱内部;将立体图平面化之后,发现,圆锥的截面是圆柱截面中“三个三角形之一”。

  通过这样的方法,引导学生依托思维导图深入探索不同知识点之间的内部关联,同时在已掌握知识点的基础上更多地体会新旧知识的关联,利用旧的知识学习新的知识,形成更系统的立体几何思维。

  四、结语

  综上所述,在小学数学教学中运用思维导图,可以有效优化课堂教学过程,也可以帮助学生掌握自主学习的方法,培养学生形成良好的学习习惯与数学思维,落实小学课堂教学效率的提升。今后的数学教学中,教师要积极探索数学教学中运用思维导图的契机,将思维导图融入各个教学环节中,比如,思维导图作为学生的课前学习工具、思维导图模式作为课堂教学设计的框架、思维导图作为学生解决问题的指导依据等,通过这样的运用,帮助学生更深入地参与到数学学习中,提升学生的数学学习有效性,提高数学教学质量。

  参考文献:

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  [5]于婷婷.浅谈思维导图在小学数学概念教学中的应用[J].理科爱好者(教育教学),2021(06):163-165.