刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com
历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993
思维可视化教学的实践与研究 ——例谈思维导图在立体几何解题中的应用
【作者】 曹书静
【机构】 海南省东方市八所中学
【摘要】【关键词】
【正文】 【摘 要】 在立体几何的解题教学中,借助思维导图,呈现分析问题、解决问题的过程,让抽象思维可视化,不仅可以提高学生的数学思维品质,还可以提升学生的数学学科素养
【关键词】 立体几何;解题能力;思维导图;凸显思维
一、立体几何解题现状分析
《普通高中数学课程标准》(2017年版)在学科核心素养的逻辑推理中提到,通过高中数学课程学习,学生能掌握逻辑推理的基本形式,学会有逻辑地思考问题;能够在比较复杂的情境中把握事物之间的关联,把握事物发展的脉络;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力[1]。笔者通过对立体几何解题教学的课堂实践观察发现:(1)学生对立体几何模块所涉及的公理、定义、定理及结论,无法真正理解且记忆模糊,不具备完整的知识体系和理论体系;(2)学生在解决问题时不能正确理解题意思,无法找到解题突破口,逻辑推理能力、分析问题和解决问题能力差;(3)学生在问题解答过程中逻辑混乱、书写不规范、语言表达无条理性。
二、思维导图在立体几何解题教学中应用的优势
思维导图可运用图文结合的形式,有效将文字、图像、颜色融合在一起,从而把各级主题织在一张网里,并进行分析拓展。
在立体几何的解题教学中,借助思维导图,呈现分析问题、解决问题和反思总结的过程,让抽象思维可视化,不仅可以启发学生思考,逐渐把握数学本质,还可以培养学生良好的逻辑推理能力。
三、思维导体在立体几何解题教学中的实践研究
(一)运用思维导图形成完整理论体系
完整的知识理论体系是提升解题能力的前提条件。高中数学知识点多,理论多,学生很容易出现数学知识点遗忘,理论体系不完整这些问题。机械地、孤立性地让学生,去记忆这些知识和理论,不仅让学生觉得学习枯燥无味,还会使学生无法整体把握知识与理论的关联性。借助思维导图图文并茂的特点,让学生在自己绘画制作的过程中,主动探寻知识之间的关联性,形成完整知识理论体系,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养学生自主学习的能力。
(图片来源于:公众号“椰岛数学”)
(二)运用思维导图凸显数学思维,提升思维品质
1. 熟悉题目,理解题意。
理解题意是学生分析问题、解决问题的开始。正确理解题意,并提取有效信息,可以帮助学生排除干扰,明确解题思路。运用思维导图,呈现提取信息的内容和过程,可以培养学生熟悉题目,理解题意的好习惯。
例1 如图1,在平行四边形ABCM中,∠ABC=600,AB=2BC=4,D是CM的中点,沿AD将△MAD翻折到△PAD的位置,如图2,PF⊥平面ABCD,且PF与AC相交于F,H在AD上,HF∥平面PBD.
求证:H是AD的中点.
2. 由果溯因,转化问题。
在解决立体几何所涉及的问题时候,学生可运用分析法,从题目要求解决的问题入手,将所要解决的问题,按照由果溯因的方法,不断地追溯上去,逐步分析转化,形成欲证问题C,需证问题B,要证问题B,需证问题A的模式,建立未知与已知的联系。同时借助思维导图展现整个问题的转化过程,及转化后产生的每个子问题,这样学生在解决问题时就会思路清晰,有的放矢,不急不乱。
3. 由因得果,解决问题
结合已知条件,运用综合法,将分析转化出来的问题,按照从A到B再到C的顺序,由因到果,依次解决,实现从已知推出未知的过程。运用思维导图,将所需解决的问题从易到难,逐个列出,再进行因果关系的补充证明,从而达到培养学生有逻辑地进行表达和交流的目的,进而提升学生的逻辑推理能力。
4. 回顾过程,反思总结。
解题反思就是让学生通过回顾问题的分析和解决过程,对解题步骤、解题方法、解题思想进行深刻认识和总结。注重解题反思可以丰富学生解题经验,提高学生的数学解题能力。在教学过程,教师可以让学生借助思维导图进行反思总结,这样做不仅可以的优化学生认知结构,还可提升学生的思维品质。
思维导图直观形象,可以让学生在感性中逐步挖掘理性,它可以使思维可视化。合理利用思维导图不仅可以帮助学生有效建立完整知识理论体系,还可以培养学生的逻辑推理能力,有效提高学生的解题能力,优化学生的思维品质。
参考文献:
[1]安学宝.讲在学生需要处,讲在思维深刻处[J].中学数学教学参考.2019(6):54-57.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2018
[3]G.波利亚.怎样解题:数学思维的新方法[M].上海科技教育出版社.2018
【关键词】 立体几何;解题能力;思维导图;凸显思维
一、立体几何解题现状分析
《普通高中数学课程标准》(2017年版)在学科核心素养的逻辑推理中提到,通过高中数学课程学习,学生能掌握逻辑推理的基本形式,学会有逻辑地思考问题;能够在比较复杂的情境中把握事物之间的关联,把握事物发展的脉络;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力[1]。笔者通过对立体几何解题教学的课堂实践观察发现:(1)学生对立体几何模块所涉及的公理、定义、定理及结论,无法真正理解且记忆模糊,不具备完整的知识体系和理论体系;(2)学生在解决问题时不能正确理解题意思,无法找到解题突破口,逻辑推理能力、分析问题和解决问题能力差;(3)学生在问题解答过程中逻辑混乱、书写不规范、语言表达无条理性。
二、思维导图在立体几何解题教学中应用的优势
思维导图可运用图文结合的形式,有效将文字、图像、颜色融合在一起,从而把各级主题织在一张网里,并进行分析拓展。
在立体几何的解题教学中,借助思维导图,呈现分析问题、解决问题和反思总结的过程,让抽象思维可视化,不仅可以启发学生思考,逐渐把握数学本质,还可以培养学生良好的逻辑推理能力。
三、思维导体在立体几何解题教学中的实践研究
(一)运用思维导图形成完整理论体系
完整的知识理论体系是提升解题能力的前提条件。高中数学知识点多,理论多,学生很容易出现数学知识点遗忘,理论体系不完整这些问题。机械地、孤立性地让学生,去记忆这些知识和理论,不仅让学生觉得学习枯燥无味,还会使学生无法整体把握知识与理论的关联性。借助思维导图图文并茂的特点,让学生在自己绘画制作的过程中,主动探寻知识之间的关联性,形成完整知识理论体系,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养学生自主学习的能力。
(图片来源于:公众号“椰岛数学”)
(二)运用思维导图凸显数学思维,提升思维品质
1. 熟悉题目,理解题意。
理解题意是学生分析问题、解决问题的开始。正确理解题意,并提取有效信息,可以帮助学生排除干扰,明确解题思路。运用思维导图,呈现提取信息的内容和过程,可以培养学生熟悉题目,理解题意的好习惯。
例1 如图1,在平行四边形ABCM中,∠ABC=600,AB=2BC=4,D是CM的中点,沿AD将△MAD翻折到△PAD的位置,如图2,PF⊥平面ABCD,且PF与AC相交于F,H在AD上,HF∥平面PBD.
求证:H是AD的中点.
2. 由果溯因,转化问题。
在解决立体几何所涉及的问题时候,学生可运用分析法,从题目要求解决的问题入手,将所要解决的问题,按照由果溯因的方法,不断地追溯上去,逐步分析转化,形成欲证问题C,需证问题B,要证问题B,需证问题A的模式,建立未知与已知的联系。同时借助思维导图展现整个问题的转化过程,及转化后产生的每个子问题,这样学生在解决问题时就会思路清晰,有的放矢,不急不乱。
3. 由因得果,解决问题
结合已知条件,运用综合法,将分析转化出来的问题,按照从A到B再到C的顺序,由因到果,依次解决,实现从已知推出未知的过程。运用思维导图,将所需解决的问题从易到难,逐个列出,再进行因果关系的补充证明,从而达到培养学生有逻辑地进行表达和交流的目的,进而提升学生的逻辑推理能力。
4. 回顾过程,反思总结。
解题反思就是让学生通过回顾问题的分析和解决过程,对解题步骤、解题方法、解题思想进行深刻认识和总结。注重解题反思可以丰富学生解题经验,提高学生的数学解题能力。在教学过程,教师可以让学生借助思维导图进行反思总结,这样做不仅可以的优化学生认知结构,还可提升学生的思维品质。
思维导图直观形象,可以让学生在感性中逐步挖掘理性,它可以使思维可视化。合理利用思维导图不仅可以帮助学生有效建立完整知识理论体系,还可以培养学生的逻辑推理能力,有效提高学生的解题能力,优化学生的思维品质。
参考文献:
[1]安学宝.讲在学生需要处,讲在思维深刻处[J].中学数学教学参考.2019(6):54-57.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2018
[3]G.波利亚.怎样解题:数学思维的新方法[M].上海科技教育出版社.2018