思维可视化与交互式教学在高中艺术生数学课堂的应用

浙江省杭州市长征中学 吴 邦

数学学科是理性的学科，音乐艺术生普遍比较感性，这就导致很多音乐艺术生在数学学习中显得不得其法，影响数学学习效果。对思维可视化以及交互式教学进行研究可以发现，将两者结合能够有效提升音乐艺术生在数学课堂中的学习效果，让学生以课堂主体的身份完成数学学习。因此，有必要对思维可视化以及交互式教学进行研究。

一、思维可视化、交互式教学综述

（一）思维可视化

思维可视化是指通过技术手段将原本并不可见的思维通过图像的方式表现出来，从而让整个思维变得清晰。这种可视化思维不仅有助于理解记忆，还能够让信息传递变得更加简单。实现思维可视化的技术手段有很多，思维导图正是其中最为普及的一种方法。

思维导图能够模拟人脑行为，通过思维导图能够将知识点以更加直观的方式呈现出来，从而让观看思维导图的人对于知识点的理解能力得到提升。思维导图作为知识点的形象化，图文并茂的方式可以令学生加深对知识内容的记忆，帮助学生在艺术、逻辑、想象中找到平衡点，促进学生逻辑思维与创造能力的提高。在学习过程中，学生可以通过对思维导图进行整理、绘制，加深对知识内容的理解，建立完善的知识体系。此外，思维导图还可以通过与头脑风暴相结合的方式，促使学生在交流、讨论期间加深知识印象，从而提升学习质量。

（二）交互式教学

交互式教学是美国学者提出的教学方法，应该这种教学方法能够让学生的理解能力以及自学能力得到大幅提升。作为从支架式教学逐渐演变而来的教学模式，交互式学习在保留优点的同时，让整个教学变得更加具有针对性。就目前而言，交互式教学在国内并没有统一认知，由于交互式教学的教学模式、教学环节不够完善，这种教学方法并不是一种具体的教学方式，所以可以将交互式教学作为一种教学思想，结合教学对象以及实际情况选择更加合理的教学方式，从而让学生的学习质量得到提高。交互式教学通常可以分为以下几种教学模式：一是将语言交流以及情境创设作为特色的教学方式，二是将计算机辅助作为特色的教学方式，如采用交互式电子白板的交互式教学。

二、思维可视化、交互式教学在高中音乐艺术生数学教学中的应用

（一）思维可视化的应用

教师在教学时不仅需要向学生传授课堂知识，还应该帮助学生提高自身的学习能力，让学生能够在课堂中保持良好的学习效果。对于大部分音乐艺术生而言，听课、笔记记录大多流于表面，即知识记录、学习期间很少进行自我思考，听课思维混乱以及笔记记录杂乱的情况时有发生。此时，学生容易形成笔记数量越来越多，复习内容却无从下手的情况，在面对数学这一抽象学科时，这种情况往往更加突出。

相关调查发现，很多音乐艺术生在面对切合实际的数学问题时普遍可以保证学习效率，例如立体几何、解三角形等内容，但是一旦数学教学涉及其他更为抽象化的数学知识时，艺术生的学习质量就会大幅下滑。因此，从教学原理来看，可以通过对教学知识点的合理优化，通过化繁为简的方式让学生懂得如何学习。思维可视化技术正是一种能够优化教学内容的方法，通过对思维导图的利用，能够让学生的学习效率得到有效提升。传统教学方式相较于思维可视化技术而言，不仅学习内容会显得更加枯燥、乏味，还会使部分学生对学习产生抵触心理，而有组织的思维可视化教学形式，能够让艺术生更快掌握数学知识点中的规律。如果学生能够掌握制作思维导图的方式，可以促进学生的自学能力同步提升。

1.思维可视化在预习中的应用

高中数学由于教学内容多、抽象性强等一系列特点，对艺术生的学习能力是一种考验，而学生通过预习能够有效提升学习效率，使自己在教学中跟紧教师的授课节奏。在传统的数学教学中，学生的预习多数是提前阅读教材，保证自己在课堂中能够更快地理解教师所传递的知识点，或者由教师在正式上课之前布置问题帮助学生完成预习。但是，这种方式在实际运用中很难保证预习效果，而且也无法体现数学知识之间的连贯性，如果学生的学习兴趣没有充分调动，会导致课堂预习成为无用功。教师可以尝试在预习过程中，通过思维导图对学生进行引导，在激发学生学习兴趣的同时优化学习效果。例如函数部分的教学，这部分知识相对比较抽象，很多艺术生在学习中感到吃力，教师为了提升教学效果，会让学生提前进行预习，很多学生由于无法理解内容，预习效果难以达到预期。教师此时可以尝试通过思维导图帮助学生梳理预习思路，比如将预习内容分为已学函数、新内容、概念和问题四大板块，让学生将概念作为预习的出发点，提升学生的学习效率与质量。

2.思维可视化在例题中的应用

在高中数学教学中，例题讲解是保证教学效率的基础，无论是作业还是考试，其内容都是从例题演变出来的内容。在传统的例题讲解中，由于学生学习效果各有不同，讲解无法得到充分保障，当例题出现变化后，学生的解题思路就会出现问题。此时，教师便可以通过思维导图将关键内容结构化，从而让整个题目变得更加清晰、利于理解，引导学生寻求解题思路，进而提升教学质量。例如在教学不等式证明这一内容时，教师可以从平方和入手，通过帮助学生整合中学学习过的相关内容，促进学生发散思维，强化学习效果。

（二）交互式教学的应用

音乐艺术生的逻辑思维能力相对较弱，所以在传统数学课堂教学中，艺术生的学习效果相对较差，只有有效激发学生的学习兴趣，才能够较好地提升学习质量。因此，教师需要对教学方法进行更新、优化，创新教学模式，增强学生在数学课堂中的主动性，优化教学效果。交互式教学体现出了学生的课堂参与感，师生之间、生生之间的交流沟通能有效促进学生参与到数学课堂教学中。

1.创设教学情境

交互式教学的主要目的是将整个课堂看作整体，将整体中的所有内容进行融合，从而在课堂中实现人机、师生、生生之间的互动学习。在此过程中，为了保证数学课堂的生动性，教师需要专门构建问题情境，将学生代入能够充分思考的教学问题中。问题情境不仅可以是现实问题，还可以是学科问题，教师需要通过问题情境引导学生突破问题中的难点，从而达到教学目标。为了让所有学生都可以适应问题情境，教师可以通过分层教学的方法将学生根据学习能力的不同分成多个小组，而提出的问题可以根据难度进行不同划分，以此来增加学生的课堂参与感，落实因材施教的教育理念。

2.交互式白板的应用

传统教学与多媒体教学有着非常大的区别，每种教学方式都有其独特的优势，所以应该通过科学手段将两者融合，交互式白板也因此而诞生。这种教学设备既具备黑板功能，能够完成板书的书写，同时又自带多媒体技术，可以对书写内容进行保存，为交互式教学的顺利开展奠定了基础。交互式白板不同于PPT 等软件，PPT 需要在教学之前制定好教学内容，只能通过直线播放的方式来保证教学效果，要求学生在回答问题时需要与教师预设内容保持一致，否则PPT 无法对回答做出反馈，此时的交互式教学便会受到一定的影响。而白板课堂则可以根据学生的回答做出反馈，让数学课堂的自由度得到了显著提升。例如，在传统多媒体教学中，不仅课前准备烦琐，而且在课堂中教师需要兼顾黑板与投影设备，还会分散学生注意力。而交互式白板的应用则可以同时将白板作为屏幕与书写设备，提升教学质量，而且还可以根据课堂需求加入知识点与图片视频，让课堂效率得到提升。除此之外，教师还可以在数学课堂教学中通过交互式白板构建教学情境，提升数学教学效果。

总而言之，在数学课堂教学中，思维可视化、交互式教学是非常有效的教学手段。通过对数学课堂进行优化，不仅能够促进学生思维能力的提升，还可以加强师生之间的互动，让学生沉浸在数学课堂学习中，提高学生的学习效果。