概念可视化设计在初中数学抽象知识教学中的转化策略

引言

数学是一门极具抽象性和空间性的学科，尤其是初中数学的学习更是要培养学生强大的数学逻辑思维能力。但在传统的教学过程中，初中数学教师通常会采用“注入式”“填鸭式”的教学模式，灌输数学知识和解题方法，忽视了学生的主体作用，没有充分发挥学生的主观能动性，导致学生的学习兴趣不高。面对核心素养导向的课程改革要求，仅靠机械灌输难以满足学生思维发展的需要。教师应尝试通过概念可视化设计，让抽象的数学知识以更生动直观的方式呈现，从而帮助学生更好地建立数学模型、理解数学原理，提高参与度与探究欲望，推动深度学习的达成。

一、初中数学抽象知识的特点

由于数学的初中阶段重在符号化、概念化、逻辑化的处理，具有一种高度的抽象性、严密关系性的知识结构特点，加上代数中用字母表示、几何形体的符号表述、函数的形式化等等，这些知识常与人的生活经验相距遥远而难以获得直觉上的认识，像方程、函数、几何论证等等许多概念，都离不开一种逻辑演绎，而学生的思维发展还停留在具象思维向抽象思维过渡阶段，没有很好的支持与衔接，如果再没有物质实体作为学习载体与学习工具去引领的话，就很容易停留在死记硬背上，难以洞察到深层的联系与意义。

二、概念可视化设计在初中数学抽象知识教学中的转化策略

（一）基于图形化表达的概念转化策略

图形化表达是帮助初中生破解数学抽象难题的关键方式。在浙教版八年级“二次函数的图像和性质”单元中，教师可以引导学生用手画出不同参数下的抛物线，并不断改变 a、b、c 等数的大小，看看顶点的位置、开口方向以及对称轴位置是如何随着参数的改变而改变的，通过视觉感知初步领悟函数基本结构。引导学生亲自动手画出不同系数的曲线，并用不同颜色圈出它的开张方向、形式，组织学生相互讨论经历的过程，多方面展开讨论“二次”的道理，即形象地把函数的参数与图像之间的关系展示出来，也能让学生对一些抽象的数学术语背后推理有更多直觉和感触，提升学生直觉思维能力和符号推理能力，为学生处理复杂的函数问题搭建了桥梁，降低了死记硬背所带来的困难。

（二）基于多媒体动态演示的概念转化策略

多媒体动态演示为学生理解抽象数学提供了强有力的可视化支持。比如，在讲授浙教版七年级的“平移与旋转”时，教师可用几何动态演示多边形平移旋转的过程，使学生直观地看到平移前后各顶点的坐标的变化情况。并提供一个“拖动”栏供学生自由调整平移距离或旋转的角度，证明位置关系不变性，探索运行规律。学生经过这些活动以后能够更好地理解平移和旋转，甚至可以把这种方法运用到计算坐标方面。这种动态教学方法打破了原有的教材形式，为学生的知识学习，创造出“做中学”的学习方法，让学生提出问题，积极验证，提高了他们对几何变换符号表示规律的确定性，逐步具备跨越抽象与具体的思维迁移能力，并且在思考过程中不断深化理解。

（三）基于实际情境关联的概念转化策略

实际情境是将抽象数学融入学生生活的重要抓手。以浙教版七年级“正比例函数”内容为例，教师提出共享单车费用计算问题，引导学生分析路程与应付费用之间的正比率函数，在具体收取共享单车费用的过程中，学生收集收取数据，把变量转换为“函数模型 y=kx”，用大家熟悉的模型进行分析，学生可以根据自己的车行经历，讨论不同小时费用间的差值对 k 值有什么影响？并画出图示总结，由于比较贴近生活，学生很容易掌握正比率的概念，同时对不同情况下的正比率函数理论也有了深入地理解。由此引导学生积极思考、提问和解决问题，既使学生的数学兴趣得到了提升，又能够真正在真实的环境下运用已掌握的知识，提高对抽象知识的自信心和可迁移性。

三、概念可视化设计在初中数学抽象知识教学中的转化效果分析

（一）对学生抽象思维能力的促进作用

概念可视化设计通过图形、动态演示及情境映射，为学生搭建了抽象与直观之间的桥梁。在探索二次函数的学习中，可通过观察图像的变化得出顶点的规律，并根据这一规律导出“ y=a(x-h)γ2+k^′ ”中的 h 和 Δk 与图像的联系。通过对观察、分析、总结，使学生从感性认识过渡为理性认识，培养他们从符号模型中逻辑思维的严谨性，养成对符号进行组织性的思考，从而逐步强化在遇到陌生题目中能更快挖掘出关键特性，建立起正确的数学模型去解决数学问题。可视化设计的定义对学生成为逻辑思维、抽象思维和综合思维能力的培养有很大的积极促进作用。是学生将来深度学习的起点，是初中学段的重要能力积累。

（二）对学习兴趣与课堂参与度的提升作用

抽象数学往往令人畏惧，而可视化设计正好通过生动的呈现方式降低了学生的心理门槛，让他们更敢于表达与探究。例如，在动态软件中实时控制参数演变，学生会产生“游戏式”的探索兴趣，主动投入其中。课上小组合作分析图像或讨论生活情境中的数学规律，也让学生更乐于与同伴分享自己的思考。教师通过多元化评价和互动引导，把枯燥的推导转变为充满活力的协作过程，让课堂变得富有吸引力。这样一来，学生的参与度大幅提升，他们对复杂概念的理解也更牢固。课堂氛围积极向上，学生学习数学的成就感与归属感增强，自信心逐步建立，有助于培养终身学习的积极态度和主动性。

（三）对数学核心素养培育的支持作用

概念可视化不仅仅是“形象化”，更是一种面向数学核心素养的有效教学策略。它帮助学生跨越直观与抽象的障碍，促进建模、推理和数学沟通的能力。比如，在函数教学中，学生从绘图软件中观测参数变化的规律，再通过符号语言去表述模型特征，这一过程恰是建模与表达素养的体现。教师在此基础上引导学生表达观点、与他人探讨，也能够锻炼其逻辑条理性和协作能力。情境化的可视化设计，还为学生解决实际问题奠定了坚实基础，让数学知识不再停留于课本，而能迁移到更多真实世界中去，成为分析和解决问题的思维工具，从而推动学生形成面向未来的综合能力，真正实现数学学科核心素养的落地培养。

结语：

概念可视化设计为初中数学抽象知识的教学提供了更加直观、生动和有效的转化路径，有助于学生在符号化、逻辑化学习的过程中形成稳定的知识结构。通过图形化表达、多媒体动态演示以及情境关联等多种可视化手段，学生不仅提升了抽象思维能力，还增强了课堂的参与度和学习兴趣，逐步培养起敢于探究、善于表达和逻辑严密的思维品质。未来教师应继续探索基于核心素养导向的可视化教学策略，将其更好地融入教学全过程，助推学生在初中阶段打下坚实的数学素养基础，为后续学习和实践奠定良好条件，实现数学学习的深度理解与应用价值。

参考文献：

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