高中数学思维导图的教学应用与效果分析研究结题报告.docx

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高中数学思维导图的教学应用与效果分析研究结题报告

神木市教育教学微型课题研究成果鉴定书

课题编号

SMWX080

课题名称

高中数学思维导图的教学应用与效果分析研究

所在单位

课题负责人

课题参研人

研究工作简述

（不得少于800字，不够可续页）

很多高中学生都反映，高中的数学变得复杂、难以理解，进而产生畏难、不自信等消极心理；同时，高中数学教师也提出，对于刚上高中的学生来说，学习数学是困难的，很多学生由于不适应高中生活的节奏以及数学学习的抽象化，出现厌学情绪。

高中数学教师采用“题海战术”，试图用“题海战术”来解决学生遇到的数学问题。

但是，这种教学方式并没有在根本上解决问题，学生在学习数学时遇到的困难越多，消极情绪就会增加越快，长此以往，学生积累的数学问题越来越多，数学学习的效果也就越来越差。

那么如何改善课堂现在存在的一些问题，使他们在获得生动的感性材料基础上，从感性认识上升到理性认识，最终达到开启学生情商心智的目的，已成为

当今数学课教学中十分重要的课题。

在调查、研究、实践中，注重理论和实践相结合，边实践边反思边总结，不断调整研究方向，在反思中提炼经验。

实验证明：

思维导图为学生提供了思考框架，其知识表征方式及过程对知识的表达与理解，与数学教学有共同之处，在数学教学中引入思维导图，发挥思维导图在预习、复习、笔记及小组合作学习中的作用，可以帮助学生构建完整有效的知识网络，提升逻辑思维能力。

解决了学生不会学习、不爱学习的现象，帮助学生养成自主学的好习惯。

教师通过这种模式把零散的知识进行加工整理，让学生在头脑中形成一张数学知识网。

这样做的好处就是有效的解决了“一学就会，一考就错”的现象。

一、确立课题。

观察学生在课堂课后学习情况和做数学做题情况，发现学生知识零散单一，不会思考问题，不会归类，尤其综合性题目，思维僵化，动不了手。

通过和学生进行沟通与交流，发现学生学习数学存在的问题，通过和教师共同切磋探讨了解各种教学策略和方法，最后着手能不能通过思维导图教学为学生寻找一种行而有效的好的学习方法，为解决问题指引方向。

二、成立课题小组，负责人组织看查阅相关文献，

了解思维导图的概念、特点、用途、制作方法、相关研究与应用现状，揭示思维导图在高中数学教学中的可行性与必要性。

三、选择实验的班级和对比班级，设计思维导图教学案例进行教学实验并实施，探究思维导图教学的带来的优势和效果，并不断反思、调整。

四、在教学实践过程中积极反思，不断总结，修正研究过程中存在的问题。

针对问题修改实施方案，再实践，再总结，做好资料的整理、分析、讨论、总结，为课题的形成做好准备。

五、进行实验数据的收集。

包括学生学习兴趣问卷调查、实验前后数学成绩的检测，创造性思维量表的考核以及实验后思维导图认可度调查问卷等数据，做到及时收集一手数据，并分析收集到的数据，同时总结得出结论。

总结和提升研究中的收获和感悟，找出更好的教学策略并在实践总不断完善，并呈现出相应的研究成果。

六、参加课题研究的教师拟好设计方案、记录教学过程、整理收集问题、撰写教学论文，形成教学成果，以期推广，更好运用各种教学方式为教学服务，有效提高教学效率，更好的培养和发展学生。

经过一年多的研究，课题组取得了丰硕的成果。

我们深切感

受到开展课题研究，一是领导的重视至关重要，关系

到课题研究能否正常、顺利地进行，也关系到教师有没有时间搞研究，因为研究是要付出时间的；二是开展课题研究，理论知识与课堂教学实际相结合是根本；三是开展课题研究，扎实、求真、持之以恒是关键；四是开展课题研究，受益的是学生，发展、提高的是学校和教师，科研引领，质量提升。

课题研究取得的主要成果

（不得少于2000字，不够可续页）现将课题研究取得的成果，汇报如下：

一、高中数学教学现状高中数学是在学生完成初中数学后的进一步学习，在学习初期，学生常常会出现各种学习困难，在调查中，很多高中学生都反映，高中的数学变得复杂、难以理解，进而产生畏难、不自信等消极心理；同时，很多学生由于不适应高中生活的节奏以及数学学习的抽象化，出现厌学情绪。

随着部分高中数学教师采用“题海战术”，试图用“题海战术”来解决学生遇到的数学问题。

但是，这种教学方式并没有在根本上解决问题，学生在学习数学时遇到的困难越多，消极情绪就会增加越快，长此以往，学生积累的数学问题越来越多，数学学习的效果也就越来越差。

数学老师的使命：

数学作为其他学科的基础，肩负着承上启下的作用。

数学能力对于学生学习其他学科是十分重要的。

为了改善这种现状，适当的调节教学方式，适当的改变现有的教学策略是十分必要的。

适应新课程改革所提出的“以学生为主体”的教学任务，数学教师应该适当地调整现有的教学模式，认识学生发展和学习的规律，根据学生的认知规律合理的制定教学计划。

思维导图与人脑的思维方式十分相似，都是通过对某一事物进行发散性的思维，由一个概念联想到与之相关的概念，由表及里，层层深入，以直观、清晰的方式表征中心主题，有助于教师进行教学活动，帮助学生在数学学习中进行思考。

实验证明：

思维导图为学生提供了思考框架，其知识表征方式及过程对知识的表达与理解，与数学教学有共同之处，在数学教学中引入思维导图，发挥思维导图在预习、复习、笔记及小组合作学习中的作用，可以帮助学生构建完整有效的知识网络，提升逻辑思维能力。

课堂教学存在的问题当前能够科学合理运用各种教学手段并不是高中教学的主流方式。

大部分教师和学生在教学过程中仍然延续着传统的教学模式和学习模式，教学手段单调、教学方式单一、教学模式陈旧，这些问题既有教师和

学生主观方面的，也有教育环境和应试要求等客观制度方面的。

认真分析这些问题，对于提高数学教学具有十分重的现实意义。

因此，我们设立了《高中数学思维导图的教学应用与效果分析研究》的课题。

在实验研究过程中我们进行了课堂教学问卷调查。

（1）教师的情况

教师问卷中1至5题主要针对教师的自然情况进行调查。

从调查问卷中可以看出，接受调查的16名高中数学教师教龄均在三年以上，这也就是说，这些高中数学教师已经具备了一定的教学经验，并且对高中数学知识能够熟练掌握，并进行日常教学。

在调查中，有个别教师教龄在15年以上，这部分教师采用的教学模式相对单一，因此问题6主要针对不同教龄的教师调查日常教学中教学软件的使用情况。

从调查问卷反馈的结果可以看出，教龄相对较长的数学教师使用教学软件的频率较低，相反地，教龄相对较短的教师使用教学软件的频率较高。

从结果中不难看出，年轻教师对多媒体教学软件的掌握程度和使用程度较中年教师要好。

（2）学生情况调查显示大多数学生在学习数学、物理、化学等学科时存在认知和学习方面的困难，这种现象主要集

中在数学学习上。

由于数学自身带有一定的抽象性，它不同于其他文科类学科和实验类学科，因此学生在学习数学时，常常会因为对某一定理、定义的不理解而造成对后面知识的认知困难，这种连锁反应会造成学生学习成绩和学习兴趣的下降。

余下的调查问题主要集中调查学生对思维导图的认知情况，根据调查问卷的结果，学生在接触到思维导图教学模式后，学习成绩有所提高，学习兴趣提高较大。

实践情况：

为了使调查数据更为科学合理，本次实践教学法选取的对象是同一水平的班级，教师对同一教学内容采用传统教学模式和思维导图教学模式分别在不同的班级单独使用。

使用思维导图教学模式的班级称为实验班级，另外使用传统教学模式的班级称为对照班级。

从课堂中学生的反馈可以看出，对照班级对教师教授内容的热情要低于实验班级。

在课程开始的前十分钟，实验班级很快对教师讲授的内容产生了极大的求知欲，并且在小组讨论环节能够自发地对问题进行激烈的探讨；与此同时，对照班级的学生表现出来的学习热情要低于实验班级，在小组讨论环节学生讨论气氛不高，需要在教师的进一步引导下才能完成讨论任务。

实验班级的学生记录课堂笔记时，大部分学生都能自

发地模仿教师绘制的思维导图；对照班级的学生记录课堂笔记时，由于文字内容过多，部分学生出现笔记遗漏现象。

从整体比较，实验班级中学生的听课效果要高于对照班级。

在课后，从学生整理的课堂笔记中可以看出，对照班级的笔记多是文字内容，形式单一，部分学生记录不完整的现象普遍存在，重点模糊；实验班级的笔记内容形式多样，大部分学生都能够将笔记记录完整，重点突出，条理清晰。

通过多组实验班级与对照班级的比对，不难得出，思维导图对于提高学生学习兴趣，提高教学质量具有一定的帮助，合理使用思维导图不仅可以帮助教师提高教学质量，同时也可以帮助学生规划学习内容，提高学习的热情和自觉性，从长远角度考虑，对个人的发展有一定的积极作用。

此外，通过在课堂中对男生和女生的分别观察，可以看出女生整体对思维导图的运用能力要强于男生。

二、数学思维导图教学研究的基本观点

1.教师对思维导图的认知仍然存在不足和误解在访谈中，大部分教师此前并未听说过“思维导图”这一概念，仅有少部分的数学教师了解这一概念。

并且教师常把“思维导图”、“框图”和“概念图”这三个概念混淆，因此思维导图在高中数学教学中的应

用并不多。

2.教学模式有待更新访谈中，大多数的数学教师为了完成教学任务，一般都采用传统教学模式。

而传统教学模式较为单一，学生的学习兴趣不高。

为了适应新课程改革对数学课堂的要求，应当适当的改变相应的教学模式。

3.学生学习兴趣浓厚通过对部分学生的访谈，作者发现，大多数的学生愿意尝试使用思维导图，并且在使用思维导图学习后，学习兴趣明显提高。

部分学生在使用思维导图进行学习后，成绩在一定程度上有所提高，并且对整体知识把握较好。

三、数学思维导图教学研究的主要结论课题组成员通过对课题精细的设计，以及每个人的亲自实施、共同研究，本课题的主要结论如下：

思维导图不仅强调各种传统的导图模型，更重要的是动态的结构演示，用此，将数学概念及知识模型通过多媒体硬件设备或具体式的画面语言呈现给学生，一来提高兴趣，二来简单易懂，三来结构清晰，四来易于捕捉本质。

思维导图是一种非常有效的信息表征工具，思维导图就是课堂中的“动画片”，他能将老师想表达的逻辑具象地表示出来，以便学生清晰捕捉结构。

能够辅

助学生思考复杂信息，从全局、整体进行认知和思考，做到考虑问题高屋建瓴，把信息归纳，整理进行有的放矢，所以思维导图的一大好处是使师生产生交互顺畅性。

从而提高学习者的思维灵活性以及思维发散的能力，增加学习的乐趣。

随着素质教育的全面推进，“创新精神与实践能力”的培养已成为素质教育的核心。

本课题的主要成果如下：

1.思维导图在高中数学新授课中的应用研究少。

通过整理和分析已有文献发现，思维导图被应用于数学学科教学中的相关研究在逐年增多，而且呈现出具体化的趋势。

但思维导图在高中数学课堂教学中的应用研究并不多，而且更多的是运用于复习课。

思维导图在高中数学新授课中的应用研究还比较少，并缺乏案例的支撑和策略的把握。

2.高中生数学学习的现状不容乐观。

分析前期调查结果发现，当前高中生在数学学习中存在的问题主要有：

（1）学生学习数学的兴趣一般。

学生都认识到了学习数学的重要性，但兴趣一般。

部分学生学习数学的主要目的是为了考试，还没有认识到数学对未来学习和生活所产生的积极影响。

另外，部分教师的教学形式单一，也导致了学生提不起学习数学的兴趣。

（2）学生学习方法机械化，学习主动性不强。

学生在数学学习的过程中过分依赖教师，在预习和复习时喜欢按教师的要求去做，在归纳概括知识时，需要在教师的指导下才能完成，甚至还要等老师概括总结后照抄，缺乏自主建构知识的方法和经验，这些都限制了学生数学思维的发展。

高中数学的知识点多，学生容易前学后忘，学生对数学知识的整体结构认识不够。

所以，学生在解题时提取信息的能力不足学生，分析问题、解决问题的能力有待提高。

学生在课后会偶尔查阅一点资料，遇到不能独立解决的数学问题时，缺乏主动与他人交流的意识，没有形成良好的学习习惯。

3．思维导图在数列教学中的应用效果较好。

通过教学实践，分析后期调查结果和访谈记录发现，将思维导图应用于数列新授课的教学中对学生学习数学产生了一定的积极影响。

（1）学生的学习兴趣有所提高。

在数列教学中运用思维导图，学生的参与度、满意度较高。

通过对教学实践的观测来看，学生在课堂上的参与度较高，课余时间学习数学的主动性较强，积极交流，从而延伸了课堂。

从对学生学习兴趣的调查结果分析来看，学生学习数

（2）学生的学习效率有所提高，能力有所提升。

在数列教学中应用思维导图，对学生数列的学习产生了一定的促进作用，具体表现为：

①可以帮助学生理清数列知识结构。

思维导图可以帮助学生将不完整的知识结构进行补充和整合，使学生所学知识的脉络更加清晰，更加系统化，不向以前那样是零散的，便于学生组织数列知识。

②可以帮助学生提高记忆知识的效率和质量。

思维导图可以概括一节课或几节课，甚至一章的学习内容，方便记忆，印象深刻。

③能有效指导学生理清解题思路。

可以帮助学生提取相关数学信息，发现已知与所求之间的联系。

同时，学生习题的解题思路较以前更加清晰，解答过程较以前更加规范。

也有个别学生在绘制解题思维导图时，找不到已知和所求的联系。

究其原因，主要是他们对公式、概念不清。

所以，在策略实施过程中教师要督促学生掌握基础知识。

④学生的思维更加活跃。

在绘制思维导图过程中，会涉及到很多与主题有关的知识，可以促进学生主动联想，拓展学生的思维空间，提高学生自主探究的能力。

⑤学习成绩有所上升。

对比分班数学成绩和单元

检测成绩可以看出，两个实验班级的低分率有所降低，平均分、及格率均有所提高。

这进一步说明，教学中应用思维导图，对学生的学习是有帮助的。

实施思维导图教学策略，对不同的学生有不同的效果。

通过对学生访谈结果的分析，发现不同水平的学生，对思维导图的认识程度和接受能力是不同的。

对学习主动性较弱的学生来说，思维导图在促进学生知识记忆能力方面发挥的作用更大一点。

学习主动性强的学生更容易灵活应用思维导图。

因此，对主动性强的学生来说，思维导图可以帮助提高知识建构能力，理清解题思路。

对比两次考试的成绩，两类同学成绩提高的程度也不同。

（3）学生对思维导图的后续使用充满期待。

后期调查结果说明，基于思维导图的数列教学模式已被大部分学生所接受，同时，学生也希望教师在今后数学教学中继续使用思维导图。

因此，本人认为，思维导图在数列教学中的使用对数列学习及今后的数学学习都是有着非常重要的作用。

4.教师在策略设计和策略实施过程中要充分发挥思维导图的作用。

为了在教学中充分发挥思维导图的作用，尽可能的展示每位学生的创造性，教师在策略设计和策略实

施中要注意一下几点：

（1）教师要有足够的耐心。

教师在教学设计、策略实施、教学评价、教学反思等方面需要投入更多的时间和精力，教学过程中注意思维导图软件与实物投影、PowerPoint等多媒体的整合使用。

所以，教师要有足够的耐心，为充分展示每位学生的创造性创造条件。

（2）统筹安排时间。

知识点多，方法技巧性强，运算量大，课时安排少，在课堂上绘制思维导图又会占用一定的时间。

所以，教师要充分考虑课程时间的限制,制定切实可行的教学策略，指导学生课前做好预习，鼓励学生课后积极交流，统筹安排时间。

（3）教师指导学生提高绘图的技巧。

分析后期调查结果发现，学生更喜欢手绘思维导图；在案例研究中发现，女生手绘思维导图的质量略高于男生手绘思维导图的质量。

从整体看，女生更关注绘图时色彩的搭配和图形的美观性，男生在课后交流机绘思维导图时的参与度更高。

不喜欢思维导图的原因主要集中在学生认为绘图太麻烦，浪费时间。

不能独立完成思维导图的学生除了受数学知识层面的因素影响外，还受绘图不熟练的因素的影响。

所以，教

师要指导学生进一步提高绘图的技巧和方法。

（4）提高课后交流的时效性。

当部分学生受到客观因素的影响，无法及时与教师和其他同学交流时，教师和其他同学可以帮助上传作品，教师再收集、下载、打印，最后张贴在教室内，以便交流，提高课后交流的时效性。

（5）教师要敢于放手。

教师要转变传统的教育观念，大胆放手，让学生在不断地自主探究过程中学会思考，学会学习。

四、本课题研究的创新点

1.紧随高中生学习数学课程的特点。

（1）思维的预见性。

高中生经历了中小学义务教育阶段之后，具备一定的生活经验，学习了相关的科学知识，以及能正确理解学科的内在联系。

他们经过观察、分析发现各学科之间的规律后，大胆猜想，提出假设，并进行一定的实例进行验证自己的猜想，他们不仅仅立足于眼前，更多地关注未来。

（2）思维的自我监督性。

高中生相对已经具备自我调控的能力，在思维上能进行自我反省，不断地寻求高效率。

（3）思维的辩证性。

高中生在数学理论思维方面的发展能有效地改善辩证思维，从而能将具体逻辑结

构、抽象逻辑思维有效结合，并运用辩证的思维和辩证的观点去分析、评价，达到共同发展。

（4）思维的创造性。

高中生大胆的猜想和大胆的假设，不断提升思维的反应灵活度，促进他们思维创造性的发展和提升。

（5）思维的完整性。

高中生的思维结构逐步的完善，并慢慢趋于稳定，尤其是在抽象与概括、形式思维与辨证思维方面的发展更加快速，使得思维的各方面功能更加完善，更有效率。

基于以上的分析和理论基础，将思维导图巧妙的融入高中数学教学中是有效地、可行地、也是必要的。

2.研究方法灵活多样。

（一）案例分析法笔者通过分析案例，收集整理案例中值得借鉴和参考的信息，探索如何有效地进行思维导图的教学，帮助教师进行教学，激励学生的学习。

（二）问卷调查法

为了了解和掌握学生对思维导图教学的想法和感受，同时掌握学生是否存在有关数学的问题，笔者对进行问卷调查，具体了解学生目前的数学学习状况，以及目前学生对思维导图的掌握和运用情况，通过分析调查问卷，统计结果，为一线教师和学生提供参考。

（三）访谈法

本文采取不记名方式对教师和学生进行问卷调查，为了完善研究结果，笔者同时对师生进行实地访谈，通过面对面地深入交流，详细地了解教师和学生对利用思维导图教学的真实感想，从而真正了解教学中的不足和寻找改进之处。

数学教学过程都能够引进思维导图教学，无论是从教师备课，学生预习，上课环节，复习教学都可以利用思维导图实现思维教学，实现思维的对话。

学校评

价意见

（盖章）

年月日

专家组

鉴定意见

经评审，该课题基本完成研究任务，通过结题。

市教育中心

鉴定意见

（盖章）

年月日