思维可视化在高中数学教学中的应用

【摘要】新一轮教育改革不断深入的环境下，以往“黑板+粉笔”教学模式也日趋积弱，思维可视化已然成为现如今教育改革重要方向，而本文则是就其在高中数学教学中的应用展开了探究，希望借此优化数学教学。

【关键词】思维可视化；高中；数学教学

引言

数学作为一门抽象、逻辑性较高的课程，不少学生在学习过程中因其抽象概念、复杂解题过程产生挫败，继而降低学生数学学习热情。思维可视化教学提倡在教学过程中，以图像、图形、模型及信息技术等多种方式，将抽象知识结构及思维过程转化成为直观的视觉信息，这不仅能降低学生抽象知识理解难度、激发学生学习能动性，还能锻炼学生思维品质，以此落实核心素养培育目标。为此，思维可视化在高中数学教学中的应用也成为近年来教师研究热点，而笔者也就此提出了如下建议：

一、 创设生活情境，引入思维可视化典型案例

数学课程与现实生活联系较为紧密，数学知识不仅源自于生活，学习最终目的也是为了能应用于现实生活。针对数学学科这一特点，教师可以在高中数学教学过程中，对接学生现实生活巧妙创设情境，这不仅能拉近学生与抽象数学知识间的距离，还能借由典型的生活问题引导学生将所学知识运用于现实生活问题解决中，以便学生自主建构及探究，助力学生概念生成的同时，还能提高学生解决问题的能力[1]。为此，高中数学教师在应用思维可视化教学时，可以从学生现实生活中挑选一些他们熟悉，且与教学内容相关的典型生活案例或素材，这样学生就能在思维可视化典型案例驱动下自主思考及建构，继而增进学生知识理解、提升数学教学效率。以“基本立体图形”为例，这一课主要涉及到了多种立体图形，如棱锥、棱台、棱柱、圆台、球、圆柱、圆锥等，而这些均为现实生活中较为常见的物品，教师在讲解“棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积”时即可衔接学生生活创设如下情境：“展示出学生熟悉且感兴趣的工艺制品、建筑设计，借此为学生直观展示棱柱、棱锥、棱台，此后再推出‘设计小花园’这一项目活动，要求从美观性、实用性等视角出发对不同形状的(棱柱)、灯笼(棱锥)、石桌(棱台)进行装饰，并且计算出其需要耗费的成本……”这样学生就能在生活情境中直观认识课程知识，同时还能强化学生解决实际问题的能力。

二、 巧借GeoGebra软件，优化思维可视化呈现过程

在数字化时代背景下，信息技术也成为教育领域中不可或缺的一部分，同时也是思维可视化教学常用工具。而GeoGebra软件作为信息技术产物，也是一种较为有效的数学软件，集分析集合、微积分、代数等多功能为一体，能够为思维可视化教学提供强有力支持。为此，高中数学教师在应用思维可视化教学时，还可以加大对GeoGebra软件的应用，借由该软件动态演示功能为学生设计出趣味、直观的教学活动，同时还能增添课堂互动，让学生在课堂上自主探究、深入思考，以此达成深度学习目标。以“集合间的基本关系”为例，教师在教学期间即可借由GeoGebra软件为学生设计动态演示课件，借此为学生直观展示出不同集合之间包含于被包含的关系，然后再通过计算机操作这一软件，这样学生就能在拖曳集合元素、调整集合范围的过程中实时观察集合间关系的动态变化，继而深化学生对于子集、真子集等抽象知识的理解[2]。

三、 组织实践活动，增强思维可视化认知体验

数学本就是一门实践性较高的课程，教师在思维可视化教学实践期间，还可以针对学科这一特点组织实践活动，让学生在实践活动中模拟演练、实验操作，这样学生就能亲自体验数学知识生成及应用过程，以此深化学生数学知识本质认识，此外还能锻炼学生实践动手能力，为学生全面发展奠基。为此，思维可视化在高中数学教学中应用时，教师还可以积极组织实践活动，这不仅能增强学生思维可视化认知体验，还能让其在实操中建构知识、发展素养及能力。以“概率统计”为例，教师在教学期间即可为学生设计一个“抛硬币”的实践活动，活动开展之前教师可以针对学生学情实际情况合理分组，然后再让学生以小组合作的方式分亲自体验随机概率，并且运用所学知识进行统计、分析，这样学生就能在实操中深入把握概率规律及特点，从而切实凸显思维可视化教学价值[3]。

四、 结语

综上所述，新课改的不断深入，导致高中数学教学要求也有所提升，学生数学学习压力逐渐升高，而思维可视化教学强调以直观方式展示思维过程及知识结构，不仅能增进学生抽象数学知识理解，还能助力学生思维能力发展。为此，高中数学教师应在教学期间加大对思维可视化策略的应用，课堂通过生活情境、信息技术、实践活动完善思维可视化教学实践，继而切实提升数学教学实效。

【参考文献】

[1]冶炜. 思维可视化在高中数学教学中的应用探究[J].中学课程辅导,2023,(16):

[2]印金凤. 思维可视化在高中数学教学中的应用研究[J].中学课程辅导(教师教育),2018,(11):30.

[3]阮冰辉.思维可视化在高中数学教学中的应用研究[J].文艺生活·文海艺苑, 2018(5):202-203.