小学数学四年级学生思维导图式解题思路的实践研究

小学四年级是学生数学学习的关键阶段，该阶段知识从基础运算向复杂逻辑推理过渡，对学生的思维能力提出更高要求。然而，在实际教学中，学生常出现以下问题：面对应用题时无法准确提取关键信息、几何图形解题思路混乱、运算步骤缺乏条理等。思维导图作为一种可视化思维工具，通过层级结构、色彩联想和图形符号，能够将抽象的数学知识直观化，帮助学生构建清晰的解题框架。本研究结合小学四年级数学教学内容，探索思维导图在提升学生解题思路中的实践路径与效果。

一、小学四年级数学教学特点与思维导图的适配性

（一）小学四年级数学知识特点

小学阶段是培养学生逻辑思维和问题解决能力的重要阶段。[1]小学四年级数学涵盖整数小数四则混合运算、位置与方向、多边形面积计算、优化问题等内容，其特点表现为：知识综合性强：运算与几何知识交叉，需多步骤推理；抽象性提升：如应用题中的数量关系、图形面积公式推导等需较强逻辑能力；生活化特征明显：知识点常与购物、测量、时间规划等生活场景结合。

（二）思维导图的适配优势

四年级学生处于具体运算向形式运算过渡阶段，思维导图的图形化表达符合其具象化思维特点。通过分支结构分解复杂问题，如将多边形面积计算转化为简单图形的组合。同时帮助学生建立运算律、图形特征等知识点间的联系，避免知识碎片化，落实新课程标准的内容与要求，重视培养学生的综合能力。[2]

二、思维导图在小学四年级数学解题中的实践策略

1.复杂应用题分析

题目：某超市促销，买 3 箱牛奶送 1 箱，每箱牛奶原价 58 元。李阿姨买了 8 箱，实际每箱便宜多少钱？

思维导图设计步骤：

信息提取：用不同颜色标注“买 3 送 1”“原价 58 元”“买 8 箱”等关键条件。

逻辑分层：计算实际付款箱数（ (8÷(3+1)×3=6 箱）；计算总花费（6×58=348 元）；计算实际单价与优惠金额（ 348÷8=43.5 元， 58-43.5=14.5 元）。

可视化关联：用箭头连接“赠送规则”与“实际购买量”，避免混淆数量关系。

效果：学生通过思维导图清晰梳理解题步骤，错误率降低 30% 。

2.几何图形问题中的应用

题目：计算下图面积（单位：厘米）：一个长方形（长 10 厘米，宽 6厘米）内嵌入一个边长为 4 厘米的正方形孔洞。

思维导图应用：

图形分解：将组合图形拆分为“大长方形面积”与“小正方形面积”两个分支。

公式标注：在分支旁注明长方形面积公式（ S= 长 × 宽）与正方形面积公式（ s= 边长 × 边长）。

步骤推导：用箭头标注“总面积-孔洞面积 实际面积”的计算逻辑。

优势：学生通过图形与公式的可视化对应，避免遗漏或重复计算。

3.数学广角（优化问题）的应用

题目：一口锅每次最多烙 2 张饼，两面都要烙，每面 3 分钟。烙 5 张饼最少需要几分钟？

思维导图策略：

动态流程图示：用时间轴分支展示烙饼顺序（如 ① 正→ ① 反 ③ 正→②③ 反→ ④⑤ 正→ ④⑤ 反）。

数据对比：对比“交替烙饼法”与“逐一烙饼法”的时间差异，强化优化思维。

规律总结：引导学生通过思维导图发现“总时间 饼数 × 烙一面时间”

的规律。

三、实践中的问题与改进建议

1.思维导图在实践过程中存在问题

（1）绘图耗时较长：部分学生因追求美观或不熟练导致课堂效率降低。

在课堂教学中，部分学生由于对绘图技巧掌握不熟练，或是过度追求思维导图的美观性，花费大量时间在颜色搭配、图形绘制、字体设计等装饰性环节上。例如，在讲解“分数的意义”一课时，学生为了绘制出精美的导图，将大量时间用于绘制各种分数形状的图案，以及给每个分支添加不同的色彩，对于那些绘图速度慢的学生来说，长时间专注于绘图，容易分散对数学知识本身的注意力，导致对知识点的理解不够深入。

（2）逻辑深度不足：部分思维导图仅罗列信息，未体现解题逻辑关联

许多学生在绘制思维导图时，仅仅将数学知识点简单罗列在各个分支上，未能深入挖掘知识点之间的内在逻辑关系，以及解题过程中的思维脉络。以“应用题解题”为例，学生可能只是把题目中的已知条件、问题分别写在不同分支，却没有清晰呈现从已知条件到问题解决的推理过程和关键步骤。

（3）应用场景单一：学生仅在教师要求下使用，缺乏自主应用意识。

目前，大部分学生使用思维导图仅仅是在教师布置相关任务时才会进行，缺乏主动将思维导图应用到日常数学学习和生活中的意识。在学习新知识时，学生习惯了传统的听讲和做笔记方式，很少会主动运用思维导图对知识点进行归纳总结；在复习阶段，学生也更多地依赖教师提供的复习资料，而不是通过思维导图构建自己的知识体系。

2.思维导图在实践过程中的优化策略

（1）简化绘图工具：提供思维导图模板或使用数字绘图软件，缩短绘制时间。

为了缩短学生绘制思维导图的时间，教师可以为学生提供多样化的思维导图模板。例如，针对不同的数学知识类型，设计不同结构的模板：对于概念性知识，提供树状结构模板，帮助学生梳理概念的分类和层级关系；对于解题思路的梳理，提供流程图式模板，引导学生按照解题步骤依次展开。

（2）强化逻辑训练：通过“填空式思维导图”引导学生补充关键步骤，逐步构建完整逻辑链。

教师可以采用“填空式思维导图”的方式，引导学生逐步构建完整的逻辑链。在讲解新的数学知识点或解题方法时，教师先绘制出一个不完整的思维导图，在关键的逻辑节点和解题步骤处留出空白。

（3）创设应用场景：布置“用思维导图分析生活数学问题”的实践作业，培养自主应用能力。

为了培养学生自主应用思维导图的能力，教师可以布置“用思维导图分析生活数学问题”的实践作业。如让学生运用思维导图分析家庭一个月的收支情况，梳理各项收入和支出的类别、金额，以及它们之间的比例关系；或者让学生用思维导图规划一次周末的户外活动，计算活动所需的费用、时间安排等。

四、结论

思维导图在小学四年级数学解题教学中具有显著的应用价值。通过将抽象问题可视化、复杂步骤结构化，学生能够更清晰地把握解题思路，提升逻辑思维与问题解决能力。在未来教学中，教师可进一步探索思维导图与信息技术的融合，开发个性化学习资源，推动小学数学教学的创新发展。

参考文献

[1]黄晓利.小学数学教学实践与评价体系探究——基于数学阅读特点的研究[J].新课程教学(电子版),2024,(20):67-69.

[2] 苏娜丽. 小学数学课程标准特点与教学启示[J]. 文理导航( 下旬),2023,(06):19-21.