小學數學中思維導圖對培養(yǎng)學生邏輯思維能力的影響研究

【摘要】思維導圖作為一種有效的信息整合和視覺化工具，已被廣泛應用于多個學科領域。文章通過調查研究，探討了在小學數學教學中思維導圖對培養(yǎng)學生邏輯思維能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)，思維導圖不僅能提高教學效率，還能鍛煉學生的邏輯思維能力，提升學生解決問題的能力。

【關鍵詞】思維導圖；小學數學；邏輯思維

作者簡介：楊美華（1976—），女，江蘇省南通市十里坊小學。

隨著教育技術的發(fā)展，新型教學工具和方法不斷涌現(xiàn)，助力教師提升教學質量。在眾多教學輔助工具中，思維導圖憑借其獨特的視覺呈現(xiàn)和信息組織方式，成為教育領域中的一種重要工具。在小學數學教學中，思維導圖的應用不僅能幫助學生清晰地理解和掌握數學概念，還能促進他們邏輯思維能力的發(fā)展。邏輯思維是學生學習數學的核心能力之一，能夠幫助學生進行批判性思考和解決問題。因此，探索思維導圖在小學數學教學中對培養(yǎng)學生邏輯思維能力的影響具有重要的理論和實踐價值。

一、研究背景

（一）當前小學數學教學中邏輯思維能力培養(yǎng)的困境

1.教學方法的局限

在一些小學里，數學教學仍然采用傳統(tǒng)的教學模式，即教師主導的講授法。教師在課堂上主要通過講解數學概念、演示解題步驟來傳授知識，而學生的任務則是聽講、記筆記和完成作業(yè)。這種教學方式雖然在知識傳遞方面較為直接和高效，但卻忽略了學生主動探究的過程，限制了學生思維能力和創(chuàng)造力的發(fā)展［1］。此外，這種模式下的教學很難滿足所有學生的學習需要，尤其是那些學習節(jié)奏較慢或需要更多互動的學生。

2.學生學習興趣的不足

有的學生對數學學習感到焦慮。這種情緒往往來自他們對數學概念的不理解或對解題過程的困惑，導致他們探索數學世界的興趣不足。此外，課堂缺乏足夠的實踐操作和生動的教學情境也是導致學生學習興趣不高的原因之一。學生難以將抽象的數學知識與現(xiàn)實生活中的實際問題聯(lián)系起來，就會感到數學學習缺乏意義和樂趣。

（二）思維導圖在培養(yǎng)學生邏輯思維能力中的作用

1.促進學生知識結構的系統(tǒng)化

思維導圖通過集中和歸納信息，將數學知識框架直觀展示出來，使學生能夠在視覺上迅速捕捉關鍵信息，并看到各知識點之間的邏輯關系，幫助學生理解并記憶復雜的數學概念和公式。例如，在學習因數與倍數的概念時，采用傳統(tǒng)的線性筆記方法可能讓學生難以掌握因數與倍數之間的關系，而采用思維導圖則可以將概念通過樹狀圖清晰地展示出來，如將因數和倍數的定義、它們之間的關系以及相關的數學問題直觀地展現(xiàn)出來，使學生不僅能夠理解單個概念，還能夠把握概念之間的聯(lián)系。

2.增強教學互動

通過可視化的知識結構，思維導圖能夠幫助學生清晰地看到學習內容的組織架構和內在聯(lián)系，激發(fā)他們的學習興趣。此外，思維導圖的應用還能夠激發(fā)學生的批判性思維，促使學生更主動地探索和理解數學知識。如此，教師就可以通過使用思維導圖，順利將傳統(tǒng)的講授式教學模式轉變?yōu)橐詫W生為中心的師生互動教學模式，使學習過程更加生動和有趣［2］。

二、研究方法和結果

（一）研究設計

本研究選定某小學五年級四個班級的學生作為研究樣本，將其隨機平均分為兩組：實驗組和對照組。實驗組的兩個班級用思維導圖作為主要的教學工具，而對照組的兩個班級則不采用思維導圖，僅使用傳統(tǒng)的講授法教學。教學案例為“因數與倍數”。

本研究通過這三種方法收集數據。一是測試，對所有學生進行標準化測試，評估他們邏輯思維能力的初始水平和后期發(fā)展情況。二是教學觀察，在整個教學周期中，對四個班級的教學活動進行系統(tǒng)觀察，觀察重點包括教師的教學方法、互動模式及學生的課堂參與情況。三是學生訪談，在教學實驗結束后，從每個班級中選取若干名學生進行半結構式訪談，深入了解學生對課堂使用思維導圖教學法或傳統(tǒng)講授法的感受，以及這些方法對其邏輯思維能力發(fā)展的影響。通過以上方法收集數據，可以較為充分地評估思維導圖教學法對學生邏輯思維能力的促進作用［3］。

（二）研究實施

1.實驗班教學

在實驗班中，教師將思維導圖作為主要的教學工具來教授“因數與倍數”。

首先，教師在電子白板上創(chuàng)建一個中心節(jié)點，標注為“因數與倍數”，以此作為學習的核心主題。從這一中心節(jié)點延伸出多個主要分支，包括“定義”“性質”“應用”。在“定義”分支下，教師進一步延伸出“因數的定義”和“倍數的定義”。對每一個概念，教師都會提供清晰的數學表達解釋，例如：“如果整數a除以整數b，商為整數且無余數，則b是a的因數。”這樣的清晰表述能幫助學生快速抓住數學概念的核心。在“性質”分支中，教師添加節(jié)點內容，如“一個數的因數總是小于或等于這個數”和“一個數是它自身的倍數”。這些節(jié)點內容清晰地展示了因數與倍數之間的邏輯關系，幫助學生形成系統(tǒng)的知識結構。對于“應用”分支，教師則通過具體例子，如“找出12的所有因數與倍數”，進行實操講解。如此，不僅展示了概念的用途，還讓學生通過實際操作深入理解和記憶這些概念。

其次，教師開展互動教學。教師鼓勵學生參與到思維導圖的創(chuàng)建和補充中。例如，在探討因數的應用時，教師請學生到講臺上操作電子白板，學生在導圖上添加了一些計算示例，如“12的因數：通過計算1×12， 2×6等得到”。這種互動性強的學習方式不僅增強了學生的參與感，還促進了學生在學習過程中的主動思考和深層理解。

最后，師生共同形成了“因數與倍數”的思維導圖（如圖1所示）。通過思維導圖，學生能夠迅速捕捉關鍵信息，整理和連接不同的知識點，在解決數學問題時思路更加清晰，顯著提升邏輯思維和問題解決能力［4］。

2.對照班教學

對照班的教學主要依托于傳統(tǒng)的講授法，這種方法強調教師的講解和學生的識記。

教學開始時，教師定義因數和倍數的數學概念。教師講道：“如果整數a可以被整數b整除，不留余數，那么我們稱b是a的因數?！本o接著，教師進一步解釋倍數的概念：“如果一個數b是另一個數a的倍數，那么b可以表示為a與某個整數c的乘積?！?/p>

接下來，教師通過板書演示數學問題的解題步驟。例如，在探討“找出一個數的所有因數”的問題時，教師用12作為例子，逐步演示如何找到1，2，3，4，6和12等因數，并解釋其中的數學原理。

教師強調解題步驟的理解和記錄。例如，在用除法檢驗因數或倍數時，教師會引導學生詳細記錄每一步的計算過程，包括如何設置除法算式、如何計算以及如何檢查結果等。這種方法既能幫助學生清晰地看到解題過程，也便于他們在課后通過筆記復習關鍵解題步驟和技巧。

為了進一步加深學生的理解，教師會在課堂上進行提問，例如“如果一個數是36的因數，那么這個數可能是什么？請展示你的計算過程”，從而檢測學生對已學知識的掌握程度，激活他們的思維，確保他們能夠獨立解答相關題目。

這種教學模式不僅可以幫助學生掌握數學知識，還能提高他們的問題解決能力。

（三）研究分析

本研究收集了四個班級共120名學生的數據，研究內容涵蓋三個主要方面：標準化測試成績、教學觀察記錄以及半結構化訪談結果。

1.標準化測試成績

測試包括20道題目，以下是部分題目。

定義問題：列出數字36的所有因數，并解釋選擇過程。

應用題：如果一批書籍數量是128本，每排擺放8本，需要擺放多少排？

邏輯推理題：如果一個數字既是24的倍數也是36的倍數，最小可能是多少？解釋你的推理過程。

測試成績如表1所示。

2.教學觀察記錄

在實驗班中，學生在思維導圖的引導下，能積極思考和參與討論，師生互動頻繁，學生對新概念的接受和理解速度較快。對照班的課堂大多時候比較安靜，教師更注重講授，學生多為低頭做筆記，學生對新概念的接受和理解需要一定的時間。

3.半結構式訪談結果

實驗班的學生普遍反映思維導圖能幫助他們更好地理解和記憶數學概念，使學習更加有趣和高效。對照班的學生普遍能接受傳統(tǒng)講授法，但一些學生表示在理解復雜問題時感到困難［5］。

以上分析體現(xiàn)了思維導圖作為教學工具的有效性，特別是在提升學生的邏輯思維和數學解題能力方面。

（四）研究結果及評價

1.研究結果

研究表明，采用思維導圖進行教學對提升學生的邏輯思維能力具有顯著效果。相比于傳統(tǒng)講授法，采用思維導圖可以通過視覺化信息的展示，讓學生看到知識點之間的邏輯關系，更系統(tǒng)地思考和應用所學知識，并與教師進行積極互動，從而更深入地理解和掌握數學概念。這樣不僅增強了學生的參與度和學習興趣，還促進了學生的邏輯推理和問題解決能力的發(fā)展。

2.研究評價

該研究盡管體現(xiàn)了思維導圖在培養(yǎng)學生邏輯思維能力方面的積極作用，但仍存在一些限制。首先，樣本數量相對較小，且僅限于一個學段的學生，這可能影響結果的普遍性。其次，研究僅在短期內進行，關于思維導圖長期的教學效果及對學生能力的持續(xù)影響尚不明確。最后，研究未能充分考慮所有潛在的干擾變量，如學生的原先知識水平和家庭學習環(huán)境等，這些可能會對結果產生一定的影響。

基于本研究的發(fā)現(xiàn)，筆者建議小學數學教師在教學中更廣泛地采用思維導圖及其他視覺化學習工具。對于教師而言，開發(fā)包括思維導圖教學法在內的互動式教學方法，可以有效增強學生的學習動力。學校應考慮對教師進行相關的培訓，以使他們能夠熟練地利用這些工具進行教學。

結語

綜上所述，將思維導圖應用于小學數學教學中，可以有效培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。通過結構化的思維導圖，學生能夠更清晰地看見知識之間的聯(lián)系，從而在學習過程中形成更為系統(tǒng)的思維模式，更為順利地解決數學問題，進而提升邏輯思維能力。

【參考文獻】

［1］翟寧.基于新課程標準的小學數學作業(yè)設計研究［J］.試題與研究，2024（20）：43-45.

［2］童杰鵬.有效利用思維導圖提高學生數學素養(yǎng)［J］.數學教學通訊，2024（20）：78-79，96.

［3］李海峰.小學數學課堂中學生系統(tǒng)思維的有效培養(yǎng)［J］.山西教育（教學），2024（7）：23-24.

［4］蔡武.基于思維可視化的數學問題解決能力的培養(yǎng)［J］.學苑教育，2024（20）：64-66.

［5］龔本玉，王江蘇.例談用思維導圖解壓軸題［J］.中學數學，2024（13）：82-84.