試論通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生直觀想象能力

李澤兵

【摘要】 數(shù)學(xué)教學(xué)中想象力是普遍存在的，它是利用人的思維在探索數(shù)學(xué)規(guī)律、本質(zhì)時的一種策略，同時也是通過非邏輯手段而得到的一種假設(shè)，適當(dāng)?shù)闹庇^想象可以使得解決問題的時間得到縮短，使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得到鍛煉，使學(xué)生飽滿的熱情和積極思維得到激發(fā)，所以我們應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中想象力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué) 實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng) 學(xué)生 直觀想象 能力

【中圖分類號】 G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）07-075-01

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引言

數(shù)學(xué)教育在不斷的改革，同時數(shù)學(xué)學(xué)科的人才培養(yǎng)工作也從未間斷，適應(yīng)社會發(fā)展的必要素養(yǎng)是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，而在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中必須用到的能力是直觀想象，所以我們要充分地利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)孩子的想象能力，豐富學(xué)生的想象力，使學(xué)生的思維得到拓寬。

一、什么是直觀想象能力

隨著不斷深入的基礎(chǔ)教育改革，人們發(fā)現(xiàn)，傳授給學(xué)生相關(guān)的數(shù)學(xué)知識不再是數(shù)學(xué)教育的根本目的，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力才更重要，學(xué)生對數(shù)學(xué)能夠進(jìn)行理解并運(yùn)用，適應(yīng)當(dāng)前社會所必需的數(shù)學(xué)能力得到培養(yǎng)才是其最終目的。直觀想象能力非常重要的三大能力之一，事實(shí)上，數(shù)學(xué)學(xué)科本身就是一門對空間形式和數(shù)量關(guān)系專門進(jìn)行研究的科學(xué)，對空間形式進(jìn)行研究，其實(shí)就是對圖形的形狀、結(jié)構(gòu)以及位置關(guān)系進(jìn)行研究，直觀想象能力是這其中必須要運(yùn)用到的能力。而直觀想象能力作為數(shù)學(xué)教學(xué)中需要培養(yǎng)的基本能力之一，盡可能地把他們所要研究的問題更加的直觀，它的意義非常重要。

數(shù)學(xué)學(xué)科的一項(xiàng)基本技能是空間想象能力，在改革數(shù)學(xué)教育的歷程中，值得研究和思考的更側(cè)重于知識內(nèi)容的掌握是教學(xué)大綱的定位，對知識自身與學(xué)生智育發(fā)展間的關(guān)系非常強(qiáng)調(diào)。然而，課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的心理發(fā)展更加重視，對知識概念與學(xué)生心理發(fā)展間的適應(yīng)性更加強(qiáng)調(diào)，對數(shù)學(xué)知識廣泛的適用性與應(yīng)用性更加關(guān)注，最終提高了學(xué)生的獲得能力。其次，在不斷變革與更新直觀想象能力的前提下，從課程設(shè)計的整體章節(jié)來看，選修課程的增加是比較明顯的編寫方式的改變，課程內(nèi)容的階段性增強(qiáng)了，引入了空間向量。第二，安排原則是立體幾何的內(nèi)容，從整體到局部、從具體到抽象的原則。第三，平衡了合情推理與演繹推理的關(guān)系。第四，訓(xùn)練圖形變形和轉(zhuǎn)化的能力。第五，敘述與理解概念。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

2.1認(rèn)識“毅學(xué)實(shí)驗(yàn)”

由于飛速發(fā)展的計算機(jī)工具和計算技術(shù)的，數(shù)學(xué)日益成為在自然科學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理以至人文社會科學(xué)各領(lǐng)域中解決實(shí)際問題的最為有力的工具。三足鼎立的關(guān)系存在于數(shù)學(xué)技術(shù)、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究三者之中，巨大的作用在社會的進(jìn)步中發(fā)揮著，針對數(shù)學(xué)地位的巨大的變化，需要逐漸的增強(qiáng)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識，以往傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程已經(jīng)不能滿足目前的需要，傳統(tǒng)意義上的邏輯思維能力、幾何直觀能力和運(yùn)算能力新型人才不僅需要具備，而且數(shù)學(xué)的建模能力、數(shù)值計算能力和數(shù)據(jù)處理能力也是需要具備的。

2.2“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”的類型

2.2.1幾何變換實(shí)驗(yàn)

每一次數(shù)學(xué)教育改革的焦點(diǎn)就是幾何課程，也是數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化進(jìn)程中最為復(fù)雜的因素。從幾何教學(xué)的狀況來看，過去我們在幾何教學(xué)對幾何的邏輯演繹過多地注重，忽視了幾何直觀和幾何實(shí)驗(yàn)等，教師除了在講臺上講解題技巧滔滔不絕，解經(jīng)典題型津津有味外，還會對一套套題型、一套套解題方法總結(jié)出來讓學(xué)生記??；學(xué)生則在題海中整天埋頭，完全脫離了與外界的聯(lián)系，在題海中成天厲兵株馬。

2.2.2計算機(jī)模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

在計算機(jī)的快速運(yùn)算功能和圖形處理能力的幫助下，對再現(xiàn)問題情境進(jìn)行模擬就是計算機(jī)模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生自主探索知識的能力得到了引導(dǎo)，數(shù)學(xué)結(jié)論（或假設(shè)）的教學(xué)得到了檢驗(yàn)，信息時代目前已經(jīng)到來，計算機(jī)對數(shù)據(jù)的處理和計算機(jī)仿真（即計算機(jī)模擬）能力是解決數(shù)學(xué)問題時必不可少的，而這正是計算機(jī)的長處計算機(jī)集圖、文、聲于一體的高速的計算功能，對圖形實(shí)施拉、縮、移、旋、切、拼、補(bǔ)等變換，不但使得教學(xué)的直觀性得到了增加，而且課堂的趣味性也增加了。

三、如何培養(yǎng)直觀想象能力

3.1聯(lián)系生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象力

和枯燥抽象的數(shù)學(xué)相比現(xiàn)實(shí)生活設(shè)備豐富多彩的，如果沒有很好的聯(lián)系起來兩者，枯燥、乏味會是學(xué)生的必然感受。針對學(xué)生而言，建立空間觀念是存在很大的難度的，它的進(jìn)行必須借助于學(xué)生從生活中獲取的大量感性材料。所以，要引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)中經(jīng)常運(yùn)用圖形的特征去想象，對生活中的各種實(shí)際問題進(jìn)行解決，使得他們的空間想象力得到培養(yǎng)和發(fā)展。

3.2加強(qiáng)動手操作

為了使得學(xué)生的空間想象能力得到增強(qiáng)，同時使得學(xué)生動手操作力度得到加強(qiáng)，我們要能對三視圖所表示的立體模型進(jìn)行識別，會使用材料（如紙板）來制作模型，它們的直觀圖會用斜二測法畫出。實(shí)習(xí)作業(yè)要完成，如某些建筑的視圖與直觀圖”等等能夠畫出。這種改變會使得立體幾何與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系不斷增強(qiáng)，讓學(xué)生逐漸學(xué)會用數(shù)學(xué)的視角去進(jìn)行對世界與周圍環(huán)境的觀察，同時，又讓學(xué)生能夠在實(shí)際生活中對數(shù)學(xué)知識真正去體會、感受、經(jīng)歷，從而使得學(xué)生對空間幾何體的認(rèn)識和對周圍世界的認(rèn)識逐漸增強(qiáng)，而且，在學(xué)生動手參與過程中能夠?qū)臻g感與空間位置不斷增強(qiáng)。

四、結(jié)束語

學(xué)生具備越豐富的想象力，就會對知識有創(chuàng)見性的理解，所以我們一定要充分利用一切可供想象的空間來進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，對發(fā)展想象力的因素進(jìn)行充分挖掘，利用有效的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象能力，促進(jìn)新時期創(chuàng)新型、全面型人才的培養(yǎng)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1]王嘯.大學(xué)數(shù)學(xué)與新課標(biāo)下高中數(shù)學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)素養(yǎng)的銜接研究[J].中學(xué)生導(dǎo)報.教學(xué)研究，2015，（18）：154.

[2]陳曉軍.中學(xué)數(shù)學(xué)雜志[J].曲阜師范大學(xué)，2004（1）.

[3]秦和平.中學(xué)教育學(xué)[M].高等教育出版社，2001.