运用思维导图提升学生数学核心素养的教学研究

【摘 要】最近几年，思维导图开始在学生数学学习中发挥重要作用，其在数学教学领域也有很高的应用价值。也就是说，思维导图既能够为学生所用，也能够成为教师重要的教学手段，让教与学实现真正的同步，打破教师和学生交流过程中存在的局限，使教学统一性的实现不再是想象中的事情。当一种教学模式把思维导图作为推进的前提，那么学习过程的完善度会越来越高。思维导图就是学生学习过程中的披荆斩棘的一把利剑，也是教师取得教学成功的有力武器。有了思维导图，学生的思维能力会得到切实锻炼，数学学科素养也大幅度提升。

【关键词】思维导图;核心素养;教学研究

【中图分类号】G712  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）10-0019-02

虽然当前很多高中数学教师的教学效率今非昔比，学生的数学学科核心素养也有不同程度的提高，但是数学教学仍然存在一些问题。解决这些问题有一个非常有力的武器——思维导图。思维导图在高中数学教学中的应用，是以某一个核心点为中心，向外发散思维，对不同事物之间的关系进行很好的表达，对数学思维的培养以及问题的解决有着重要的现实意义。

1   思维导图概述

思维导图又称心智图，是一种图形思维工具，能够对人的发散性思维进行科学表达。在人们绘制思维导图时，左右脑的分别不复存在。人们可以对各类因素进行全面考虑，使大脑的功能得到较大程度的发挥[1]。思维导图绘制完成后，人们可以对自己的思维过程加以审视，发现自己的薄弱点并有针对性地开展训练，让自己的大脑越用越活。

思维导图中既有图像也有文字，思维导图就像一张网，把各个节点用线循着一定的规律加以连接，对不同节点的隶属关系进行充分的表达。思维导图还可以通过形状、颜色等相对简单属性来创建记忆链接。这样左右脑的相互协调会更加到位，让大脑的潜力得到充分发挥。数学学习领域中，无论是对教师还是对学生，思维导图都非常有用，它可以使教学的统一性得以实现，使教师和学生之间的交流更顺畅。对高中数学教师来说，完成无论是教学设计还是教学安排等一系列任务都可以对思维导图进行充分利用。对学生来说，他们可以运用思维导图对各个知识点之间的联系进行形象描述，也可以让思维导图发展成为一种另类的笔记。通过这种形式新颖的笔记，学生能够非常迅速地在脑海中呈现自己学过的各个数学知识点。因为是学生自己绘制的思维导图，所以该思维导图的思维逻辑与学生的实际情况是完全匹配的。教师也可以根据学生制作的思维导图对学生的学习情况加以了解，并有针对性地对其进行辅导。这对于以往那种教师讲不透，学生也听不懂的尴尬情形有很好的改善作用。如此，高中数学学习的深度会不断增加，而不是停留在表面。思维导图让思维实现可视化，学生的思维会在教师的恰当指导下慢慢走上正轨，真正学到科学的解题方法。

2   运用思维导图提升学生数学学科素养存在的问题

当前已经有不少人对教师运用思维导图的过程进行了研究，根据这些人员的调查，教师运用思维导图提升学生数学学科素养取得了不小的成绩，但其中的问题也很明显[2]。首先，在对思维导图的认识方面，无论是学生还是教师，都不是非常全面。其次，高中数学教师虽然把思维导图运用到自己的课堂教学中，但教学效果并未达到预期。最后，思维导图的运用可以渗透到数学教学的各个环节，在这一方面很多教师做得不到位。为了让思维导图的运用更有效，教师有必要通过各种方法对学生开展检测，摸索出运用思维导图提升学生数学素养的客观规律。

3   运用思维导图提升学生数学核心素养的路径

3.1  运用思维导图对数学知识的脉络加以理顺

高中数学教材的编定是根据一定的规律来开展的，数学知识的学习也是一步步渐次推进的。不同板块之间的数学知识往往有着密切联系，如果能把这些数学知识的内在联系及其脉络找出来，就能够对其进行协同处理。在这种情况下，高中数学教师在教学中要善于找到这方面的规律，并按照科学的教学顺序开展教学。如果数学教师打乱了这种学习顺序，那么学生在学习过程中就会遇到很多阻碍[3]。此外，高中數学不同知识点的前后联系也非常多，教师只有对不同知识点的前后联系深入把握，才能够让数学知识的整体性得以呈现。很多有经验的数学教师都有一个良好的习惯，即在单元数学知识学习结束后进行一次模拟考试。通过模拟考试，教师既可以对学生的学习情况深度把握，也可以对自己的教学成果加以检验，对不足之处及时采取相应的对策。这种教学方式虽中规中矩，但效果毋庸置疑。不过此类教学方式缺乏一定新鲜感，长期使用会使学生产生厌倦情绪，无法提起对数学知识的学习兴趣。用这种教学方式检验学生的真实学习情况也会存在误差。

在这种形势下，高中数学教师就可以发挥思维导图的作用，捋顺本单元的知识点，从一个核心点出发把本单元的所有知识点加以整合，形成一个整体。举个例子，在学习“空间几何体”这一板块时，教师要先明确这一板块的学习内容就是物体在空间中的位置、形状。为了让学生取得更好的学习效果，数学教师在本单元教学结束后可以引导学生以空间几何体为关键词，对其他知识点加以联系，绘制思维导图。先在草稿纸上写下“空间几何体”这几个关键字，然后把几何体的类型分成棱柱、棱锥、圆锥、圆柱等，接着对同一物体不同观察角度的形状进行探索，最后推导出空间几何体体积和面积的计算方法。经过这样的全面梳理，本单元的各类知识点都会被筛选出来。

3.2  通过思维导图对学生的建模思维加以强化

数学知识源自现实生活，同时能很好地对现实生活中的各类问题加以解决。总而言之，数学学科与现实生产生活的结合非常紧密，其实践性也很强。数学题的答案往往是固定的，但是可以通过多种方法得到。这就是对学生建模思维的一个很好的考查。在这种情况下，高中数学教师要积极引导学生探索每道数学题的多种解题思路，并对这些思路进行总结分析，最后找出便捷、高效的解题方法。这样在以后的数学考试和数学学习中，学生的做题速度和学习效率会大幅度提升。

举个例子，如果考试过程中遇到几何问题，一些空间思维能力不强的学生就会有些慌张，进而影响到答题心态，更不用说取得好的数学考试成绩。针对这种情况，高中数学教师可以积极引导学生通过思维导图转换思维方式。既然学生的空间思维能力较差，那么教师完全可以引导他们运用思维导图把这些几何问题向代数问题转化。这个过程就需要用到建模思维，也就对学生的数学核心素养提出了相应的要求。通过灵活运用思维导图，学生可以把几何问题中的图形完美呈现在空间坐标系里面，通过解析几何的相关知识解决问题。即便要求对几何图形的面积进行计算，学生也可以通过思维导图把几何图形的面积计算问题转化为向量问题，只要掌握向量的方向和大小就能够解决这一几何问题。建模能力是衡量学生数学问题解决能力的一个非常重要的指标。高中数学教师要有意识地对学生进行引导，帮助他们树立建模思维，提高解决问题的能力。

3.3  用思维导图对解题过程进行简化

高中数学主要有两个组成部分，一是几何，二是代数。前者主要是培养学生的空间想象能力和问题转换能力，后者主要是培养学生的运算法则运用能力。由此可见，数学运算是学生在充分掌握各类运算法则的基础上对这些法则加以运用，以妥善解决数学问题，得到正确结果，属于一种逻辑推理形式，是一种数学核心素养。在高中数学教学中，教师应该提高思维导图的运用度，引导学生通过思维导图呈现解题思路。当学生能够依照思维导图的指引，一步一步通過数学运算得到数学习题的正确结果，那么学生对思维导图的运用也就取得了初步成效。高中阶段数学运算的难度远超初中阶段，运算形式也复杂得多。如果找不到正确的运算方法，或者对运算顺序无法充分掌握，学生在解题过程中会遇到重重困难。

思维导图是数学教学领域的重要工具，新形势下，高中数学教学中，必须把这一工具学好用好，才能在教学过程中取得较好的教学效果。但思维导图的运用，最关键的因素，还是提高教师的应用能力和水平，课前认真准备，在日常教学中充分灵活运用，同时，要提高学生的参与度，引导学生积极、主动参与到思维导图的制作中，不仅仅是被动学习，更要主动融入，根据学习内容自主制作思维导图。只有这样，才能取得更好的效果，达到提高学生成绩的目的。

【参考文献】

[1]黄海滨.核心素养下小学数学思维导图教学探究[J].科学咨询（科技·管理），2020（12）.

[2]夏雪嫦.核心素养下小学语文教学中运用思维导图的思考[J].科学咨询（教育科研），2020（2）.

[3]林芳.思维导图助推学生思维力[J].思想政治课教学，2019（10）.

【作者简介】

吴海明（1986～），女，汉族，河北滦南人，硕士，讲师。研究方向：数学教育。