高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下直觀想象能力的培養(yǎng)

許曉燕

【摘 要】 隨著我國教育改革力度的不斷加大，對高中數(shù)學(xué)的發(fā)展提出了新要求。新課改背景下，教育工作的主要內(nèi)容是推行素質(zhì)教育，促進學(xué)生的全方面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一項重要因素就是學(xué)生直觀想象能力的培養(yǎng)，直觀想象能力能夠有效優(yōu)化學(xué)生的解題思路，提高學(xué)生的解題效率，也是開展合作探究式學(xué)習(xí)的重要支撐。本文主要探究高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)背景下直觀想象能力的培養(yǎng)策略，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);直觀想象能力

高中學(xué)生在進行數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)時，空間幾何知識的學(xué)習(xí)離不開直觀想象能力的幫助。直觀想象能力能夠有效幫助學(xué)生更好地理解知識內(nèi)容，正確地對知識進行解讀。核心素養(yǎng)下的直觀想象能力主要是通過將數(shù)學(xué)信息提煉出來的形式來降低難度，學(xué)生對直觀想象能力進行靈活的運用，能夠有效拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，促進學(xué)生思想維度的提升，進而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)直觀想象能力。

一、提高學(xué)生用圖意識，運用直觀想象進行解題

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中，很多學(xué)生在進行數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)時都嚴重缺乏直觀想象能力，這也是數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)效率無法提升的原因之一。因此，老師在進行高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動時，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的用圖意識，引導(dǎo)學(xué)生運用直觀想象能力進行學(xué)習(xí)與解題。

比如在學(xué)習(xí)“空間圖形公理”時，老師首先引導(dǎo)學(xué)生對三角形和球形是否是平面圖形進行思考，學(xué)生通過對教學(xué)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)可以了解到三角形是平面圖形，但是球形是空間立體圖形，之后的教學(xué)過程中，老師通過引入正方體進行教學(xué)，運用各種角度來證明空間圖形公理。通過運用正方體，學(xué)生能夠從正方體的點、線、面進行學(xué)習(xí)，通過直觀想象能力進一步提高學(xué)生對空間圖形的認知水平，學(xué)生能夠?qū)φ襟w的點、線、面三部分內(nèi)容有直觀的認識，有利于下一步數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，并且通過直觀想象的運用，能夠準確描繪出空間圖形各方面的位置關(guān)系，能夠?qū)臻g圖形公理證明過程不斷優(yōu)化，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與解題效率。

二、利用數(shù)學(xué)特殊模型，促進學(xué)生提高解題能力

為了最大限度地提高高中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平，高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中已經(jīng)把直觀想象能力的培養(yǎng)作為教學(xué)活動的重點內(nèi)容。在高中數(shù)學(xué)教育活動中，老師還可以運用特殊模型來促進學(xué)生直觀想象能力的提高。

比如，在學(xué)習(xí)“異面直線”這一知識點時，對學(xué)生空間想象能力的要求比較高，很多學(xué)生并不能很好地掌握這一知識點。在平面上的兩條直線無限延長之后有平行和相交兩種情況，但是放在空間內(nèi)，還會出現(xiàn)既不平行也不相交的情況。這時候老師就可以引導(dǎo)學(xué)生利用兩支筆來做實驗，了解異面直線中的三種情況分別是什么樣的情形，學(xué)生能夠直觀地了解到形成過程，有利于學(xué)生對異面直線的學(xué)習(xí)。老師通過引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)特殊模型進行學(xué)習(xí)，能夠有效提高學(xué)生的直觀想象能力。對于幾何空間及其他涉及空間的數(shù)學(xué)問題進行有效的整合，學(xué)生能夠靈活運用所掌握的數(shù)學(xué)知識以及直觀想象能力，有效地對數(shù)學(xué)難題進行深入透徹的分析，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。

三、善于運用幾何圖形，形成空間圖像表象

為了提高學(xué)生的直觀想象能力，老師在高中教學(xué)活動中要重點注意對幾何知識的講授，幾何圖形是高中數(shù)學(xué)階段中學(xué)習(xí)的重難點，很多學(xué)生在進行幾何圖形的學(xué)習(xí)時感覺到非常吃力，老師要做的就是加強學(xué)生對幾何圖形的學(xué)習(xí)，形成知識網(wǎng)絡(luò)中的空間圖像表象，能夠促進學(xué)生充分發(fā)揮直觀想象能力的作用，促進學(xué)生更好地解決數(shù)學(xué)問題。老師要盡可能用語言來表達解決問題的思路，幫助學(xué)生對解題思路進行深層次的理解與掌握，促進學(xué)生對直觀想象能力的運用。

比如，在學(xué)習(xí)“立體幾何初步”時，老師首先要做的是讓學(xué)生充分了解圖形，之后才進行幾何知識的講授。在課堂上，老師充分運用各種幾何圖形，提高學(xué)生對幾何圖形學(xué)習(xí)的興趣，隨后，老師引導(dǎo)學(xué)生對幾何圖形實物進行仔細的觀察，找出立體幾何圖形之間所存在的不同，進一步促進學(xué)生空間圖像表象的形成。

四、運用多種畫法解題，尋找最佳解題方案

在進行數(shù)學(xué)幾何難題講解時，老師要運用多種畫法解題，盡可能探索不同的解題思路。首先，老師要充分了解數(shù)學(xué)題目中的各種要求，尋找適當?shù)挠^察視角，能夠有效把握解題過程中的重點，學(xué)生能夠更加直觀地了解解題思路，促進學(xué)生對解題思路的掌握;其次，老師要加強對幾何圖形的構(gòu)建，促進學(xué)生對直觀想象能力的運用，提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的效率。

比如，在學(xué)習(xí)函數(shù)知識時，函數(shù)的知識點非常繁多，而且不易于理解，許多學(xué)生并不能完全掌握，在解題過程中也就不能進行靈活運用，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣造成一定的打擊。老師就可以使用圖形教學(xué)法，把復(fù)雜的函數(shù)知識通過圖形直觀表現(xiàn)出來，提高學(xué)生的解題效率，進一步促進學(xué)生直觀想象能力的提高，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

總之，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中，老師要善于結(jié)合各種類型的數(shù)學(xué)知識，對數(shù)學(xué)直觀想象能力進行培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)直觀想象能力正確運用在數(shù)學(xué)解題過程中，幫助學(xué)生明確解題思路，促進學(xué)生解題能力的提高。學(xué)生直觀想象能力的培養(yǎng)還有利于學(xué)生空間思維的培養(yǎng)，對于空間思維的發(fā)展也有著非常大的積極影響，幫助學(xué)生今后更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，更加輕松地掌握數(shù)學(xué)知識，促進學(xué)生今后更好地發(fā)展。

【參考文獻】

[1]郭立祥.基于高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下直觀想象能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究（華南師范大學(xué)）：下半月，2017：F0002.

[2]許曉天.高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)——從一節(jié)公開課談培養(yǎng)學(xué)生“直觀想象”素養(yǎng)的教學(xué)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)（高中版）上半月，2018.

[3]李木偉.高中數(shù)學(xué)直觀想象核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].福建教育學(xué)院學(xué)報，2018，v.19;No.202（05）：14-16.

【備注：本文系蘇州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)實踐研究”（立項編號：192101469）】