初中生数学思维可视化训练的策略研究（二）

引言

在当前教育发展新形势下，提升学生的数学核心素养已成为初中数学教学的重要任务。数学思维能力的培养不仅关系到学生能否准确理解和运用数学知识，更影响其综合分析、推理与解决问题的能力。传统教学偏重知识传授，忽视学生思维过程，导致许多学生在面对复杂问题时缺乏清晰的思考路径与结构化表达。可视化训练作为一种有效方式，通过图示、结构模型、图表等手段将抽象概念转化为可感知形式，有助于学生建立清晰的思维框架，提升理解与表达能力。本文以人教版初中数学教材为基础，结合数学思维发展的规律与教学实践，分析可视化训练策略的应用路径与实施要点，并融合“几何画板”“国家中小学智慧教育平台”“Deepseek 动态图”等技术平台，力图为教学一线提供可操作的参考方案。

一、初中数学思维发展的特点与可视化训练的契合性

初中阶段是学生逻辑思维逐渐成熟的重要时期，其思维由具体形象向抽象逻辑过渡。在这一过程中，学生对数学概念和模型的理解能力尚不稳定，容易产生认知混乱和理解偏差。数学思维的培养不仅包括数学语言、数学运算能力，还涉及归纳、演绎、类比、建模等多种形式的思维活动，这些活动具有较强的抽象性和逻辑性。传统教学中，教师往往注重知识点讲解，忽视学生思维能力的养成，导致学生即便掌握知识也难以举一反三，缺乏系统的思维路径，难以深入理解数学本质，限制了思维层级的拓展。

可视化训练在此背景下具有明显优势。它通过图形、符号、导图、函数图象等手段，将抽象数学知识具体化、形象化，使思维过程得以观察、分析与优化，推动数学思维的外显与提升。特别是在数形结合、函数理解、几何推理等方面，图象与模型的引入可显著增强学生的认知效率与思维连贯性。例如，通过几何画板构建动态图形，学生可实时操作、观察图形变化，在动手过程中逐步形成空间想象与逻辑推理能力。可视化训练不仅促进知识理解，也能帮助学生形成清晰的解题思路与表达框架，提升整体数学素养。

二、基于教材结构的可视化训练资源整合与内容重构

人教版初中数学教材编排科学、逻辑清晰，具备较强的知识层级递进性与能力培养导向。教材中大量知识点具有可视化潜力，例如平面几何的图形关系、函数变化的图象呈现、统计与概率的图表分析等，均为开展可视化训练提供了良好基础。在教学实施中，教师应深入挖掘教材中蕴含的可视化资源，对原有内容进行整合与再构，以实现教学目标与思维训练的同步推进。

资源整合过程中，教师需具备从思维视角重新审视教材内容的能力，明确哪些知识点适合图示表达，哪些问题情境可转化为结构模型进行分析。例如，在教学一元一次不等式时，通过数轴图示展示解集范围，有助于学生理解不等式的集合属性；在几何学习中，可借助“几何画板”等动态几何软件构建可操作图形，让学生在交互操作中观察角度、边长、面积的变化趋势，从而深化对图形性质与空间关系的理解。同时，教师还可利用国家中小学智慧教育平台提供的多媒体课件与可视化视频资源，强化教材内容与现实模型的联系，提升课堂的开放性与学生的感知深度。这类基于技术平台的资源重构手段，有助于传统教材向数字交互版本转化，推动学生认知结构的系统重建与拓展。

三、数学思维可视化训练的教学实施策略与运行机制

将数学思维可视化训练落实到教学实践中，需建立结构清晰、目标明确的教学运行机制，确保训练过程既贴合课程要求，又符合学生认知发展规律。应在教学设计中明确可视化训练的目标定位，即确定某一教学内容中需培养的思维能力类型，如归纳分析、数形结合、演绎推理等，并据此匹配合适的可视化手段。同时，教学过程应注重情境的嵌入性，通过设计真实、开放的问题情境，引导学生主动参与、深入探究，实现知识的深度加工与思维的逐层发展。

教学实施还需建立反馈与调整机制，通过教师引导与学生反思结合的方式，对训练效果进行过程性评估。教师应及时识别学生在思维过程中的瓶颈，通过调整图示方式、优化表达结构等手段，增强训练的针对性与实效性。在此过程中，借助 Deepseek 等平台中的动态演示图可进一步提升训练的交互性与可迁移性。

例如，在函数教学中，学生可操作参数滑块，实时观察图象变化，进而理解变量关系；在概率统计模块中，通过动态图示模拟数据分布变化，帮助学生直观掌握集中趋势与分布特征。这类可视化工具不仅增强学生对变化规律的整体感知，也促使其在表达中形成更具逻辑性的结构。鼓励学生在小组合作中运用这些工具进行思维表达与策略交流，也将有效提升课堂的活跃度与思维深度。

四、学生思维成长中的评价维度与成效检验方法

对学生数学思维的可视化发展过程进行评价，不能仅依赖传统的结果性测试，而应采用多元化、过程性与发展性相结合的综合评价方式，以全面反映学生思维能力的成长轨迹。评价的核心在于思维结构的清晰度、表达的逻辑性、图示的准确性与问题解决的灵活性。教师应构建包括课堂观察、思维过程记录、学习档案、作品展示等多维评价工具，通过对学生解题思路、图形构建过程、逻辑表达水平的持续观察与记录，形成对其数学思维能力的立体性画像。

此外，教学实践中还应注重学生自评与同伴互评机制的建设，引导其在反思中认识自身思维优势与薄弱环节，并借助同伴评价促进多元认知视角的形成。学校层面可构建思维成长档案系统，记录学生在各阶段可视化训练中的关键表现，如典型问题图示、解题策略创新、结构模型建立等，作为其思维成长路径的可追溯依据。通过这种多层次、多通道的成效检验机制，不仅能为教师教学调整提供参考，也有助于学生构建清晰的自我认知框架，形成“能思、善思、会表达”的数学素养核心特征。

五、结语

可视化训练作为提升初中生数学思维能力的有效途径，正逐步成为数学教学改革的重要方向。通过将抽象内容转化为可观察、可操作的图示形式，学生的思维维度得以拓展，认知路径更清晰，问题解决能力也随之增强。目前，以“几何画板”“Deepseek”“国家中小学智慧教育平台”等为代表的技术工具，正在深入融入课堂教学，为数学情境构建与图示表达提供多样化手段，使训练方式由纸笔操作走向“观察—交互—反馈”的认知闭环。本文以人教版初中数学教材为基础，分析了可视化训练与学生思维发展的内在联系，探讨了资源整合、策略实施与评价方法等关键要素。研究表明，该训练模式不仅有助于加深学生对知识的理解，也能引导其在思维方式上实现由感性向理性的转变。未来应持续优化教学机制与教师能力建设，构建以学生发展为中心的数学思维培养体系，助力基础教育质量稳步提升。

参考文献：

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