思维可视化在高中数学教学中的应用研究
中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）11-030-1
数学是一门研究数字、构造、空间以及逻辑等概念的学科，不仅是学生日常生活中的实用技能，更是高中生进行生物、物理、化学乃至地理学习时的主要认知工具。但是现阶段高中数学教学中仍存在许多误区，教师教学方法固化、教学内容过于抽象、课堂结构不合理等问题严重阻碍了高中数学发展。教师需要改观陈旧的教学策略，在基础课程中渗透“思维可视化”降低学生理解难度，善用信息化电教设备丰富教学环节，真正提高课堂效率。
一、提高思维可视化认知程度，改革传统教学方式
在传统高中数学教学中，教师教学方法过于枯燥，再加上数学科目概念繁多、内容驳杂的特性，学生很难提起学习兴趣，寻找一种能够显著提高教学效率、降低学生学习难度的教学方法迫在眉睫。在此问题背景下，“思维可视化”教学策略逐渐被越来越多数学教学工作者看重，视为盘活高中数学教学的一剂良药。思维可视化（Thinking visualization）是一种使用思维导图将原本抽象、难以理解、看不见摸不着的思维（涵盖思想策略与思路过程）具象化的过程，是一种贴近我国教育背景、符合数学学科特点的教学策略。教师在整个教学过程中，必须有意识的将教学内容完成可视化，逐步替换原有的“黑板与粉笔”，提高内容教学效能。
例如在教学“基本初等函数”相关内容时，函数的本质是数集与数集的对应，类别丰富、内容混淆不易被学生所吃透。所以我会根据基本初等函数思维，运用数形结合的思想，实现函数的思维可视化。根据基本初等函数特点，思维可视化需要完成“分类、公式化、图形化、类比”四个阶段。基本初等函数通常可以分为以下6类：第一，一次函数（y=kx+b，其中k≠0）。第二，反比例函数（y=kx，其中k≠0）。第三，指数函数（y=abx+c，a≠0，b>0，b≠1）。第四，对数函数模型（y=mlogax+n，a>0，a≠1，m≠0）。第五，幂函数（y=axn+b，a≠0）。第六，分段函数。然后使用几何画板软件，分别绘制各个函数图形，通过改变a、b、k、c值帮助学生理解各符号意义。最后，带领学生进行类比总结，充分吸收各个函数知识，纳入自己知识体系。
二、善用思维可视化进行教学，合理设计教学环节
“如何使用思维导图与何时使用思维导图”无疑是新式数学课堂最需解决的核心问题。所以教师在设计教学环节过程中需要严格按照以下三条准则：第一，考察教学内容、联系学生接受程度确定是否使用思维导图。“墨守成规”与“顾此失彼”一直是教学设计的最大误区，要求教师不能生搬硬套使用思维可视化，需要根据教学内容复杂程度与学生的理解能力来共同判定。第二，善用多媒体设备，活跃课堂气氛。第三，使用思维可视化思想分解教学内容，化整为零。由于数学内容的严谨性与逻辑性性，各个教学内容之间环环紧扣，教师需要对某些综合性内容进行分割，建立一系列导图进行逐步完成可视化，降低学生理解难度。
例如在教学“二项分布”相关内容时，根据概率问题的“生活性”与“联系性”，尤为适用思维可视化策略。首先，我会根据上文中第三条准则帮助学生回顾相关知识，即“条件概率与性质”、“事件的相互独立性”，奠定新课学习基础。然后，介绍二项分布具体定义，并使用公式可视化概念：在N次实验中，事件X发生k次的概率P=Cknpk（1-p）n-k，此时可以说事件X发生的次数符合二项分布，记为X～B（n，p）。最后使用多媒体设备播放一些此类问题帮助学生将公式与实际生活进行匹配，方便学生理解。
三、指导学生建立思维可视化技能，提升学习能力
俗话说“授人以鱼不如授人以渔”，相比于使用思维可视化进行课程教学，指导学生自主建立思维导图、完成思维可视化的技能同样重要。对于作为思维可视化初学者的学生，有以下四条忠告供学生参考：第一，将思维可视化纳入知识体系、融入学习生活。第二，随身携带，实时观摩。学生可以将制作好的思维导图进行装订，贴身放置或者放在显眼处，进行“见缝插针”式学习。第三，重复联系、填空默写，即要求学生反复默写或填写思维导图内容，“重复就是知识”。第四，建立学习小组，鼓励良性竞争。
例如在教学“对数与对数函数”相关内容时，我会指导学生从以下四个方面设计思维导图，帮助学生建立思维可视化技能。第一，贴合生活，描述对数概念及其公式。对公式x=logaN，学生可以形容为“3=log28，即3是以2为底8的对数，意为求2的多少次方等于8”。第二，对对数的基本性质、核心换底公式以及变换规则创建卡片，方便随时查阅。第三，绘制y=logax在a>1与0 总之，数学教学是一个长期的、多角度的活动，传统高中数学教学已经追赶不上时代发展的步伐，因此，教师创新教学方法、提高教学效率迫在眉睫。传统教学方法的改革不能一挥即就，需要广大教师长期持之以恒的探索和改善。在新课改的大背景下，教师要不断尝试优秀教?W方法，坚持思维可视化教学，提高专业技能，注重学生的可持续发展和个性化发展，真正提高高中数学课堂教学质量，推动高中数学教学发展。
