基于直觀想象素養(yǎng)的初中“空間與圖形”教學(xué)設(shè)計原則與策略

薛雪

一、概念界定

1.直觀想象素養(yǎng)

直觀想象是指借助幾何直觀和空間想象感知事物的形態(tài)與變化，利用圖形理解和解決問題的素養(yǎng)[1]。2017年版的“課標(biāo)”第一次提出的“直觀想象素養(yǎng)”將2011年版“課標(biāo)”中的“空間觀念”與“幾何直觀”融合在一起，因此，我們可以從幾何直觀和空間想象的涵義入手，把握直觀想象的內(nèi)涵。

簡單來說，直觀想象來源于現(xiàn)實生活，是對生活中的事物進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的一種能力，它的存在與否已經(jīng)開始影響人們在現(xiàn)實生活中的發(fā)展方向。

2.“空間與圖形”

“空間與圖形”是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的重要組成部分，也是歷年中考的必考知識點，它包含四個版塊：圖形的認(rèn)識、圖形與變換、圖形與位置、圖形與證明。

課標(biāo)中明確指出，“空間與圖形”這部分內(nèi)容的教學(xué)要求發(fā)生了改變，以往這部分內(nèi)容要求掌握的推理和證明比較繁瑣、復(fù)雜，學(xué)生很難接受，而如今課標(biāo)要求簡化推理的過程、降低證明的難度，這并不是說明對學(xué)生的要求降低了，恰恰相反，在這樣的教學(xué)要求下，更要重視對學(xué)生的要求，重視對學(xué)生理解能力、空間想象能力的培養(yǎng)。

二、基于直觀想象素養(yǎng)的初中“空間與圖形”教學(xué)設(shè)計原則

1.目標(biāo)性原則

課堂的教學(xué)必須要有目標(biāo)，沒有目標(biāo)的數(shù)學(xué)課堂就像一把握不住的沙礫，程序混亂，結(jié)構(gòu)松散。

目前，直觀想象在教學(xué)中正處于越來越重要的地位。而在以往傳統(tǒng)的初中“空間與圖形”課堂教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)里并沒有涉及到直觀想象，就更談不上培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)了。

教師設(shè)計教學(xué)過程一般是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行的，因此，只有將直觀想象當(dāng)作培養(yǎng)目標(biāo)，添加到教學(xué)目標(biāo)中，教師才會意識到直觀想象的重要性，才能將其更好地體現(xiàn)在教學(xué)過程中。

2.情景性原則

直觀想象的出現(xiàn)需要一定的情景作為依托，只有對情景充分了解后，才能把非本質(zhì)的因素拋開，保留其本質(zhì)因素。數(shù)學(xué)問題的產(chǎn)生一般來源于現(xiàn)實情景的需要，通過數(shù)學(xué)問題的解決并服務(wù)于現(xiàn)實生活之中，“新課標(biāo)”中強調(diào)以學(xué)生的現(xiàn)實生活情景進(jìn)行“空間與圖形”教學(xué)，不僅能提高學(xué)生解決現(xiàn)實生活中的能力，還可以讓學(xué)生從生活經(jīng)驗中獲得指導(dǎo)，聯(lián)系生活情景中的“空間與圖形”并鞏固他們所學(xué)到的知識。因此在“空間與圖形”的教學(xué)設(shè)計中，直觀想象的出現(xiàn)與發(fā)展更是要依托于現(xiàn)實情景。

3.啟發(fā)性原則

初中數(shù)學(xué)教學(xué)更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，而不是簡單的解決某一些數(shù)學(xué)問題?；诖?，數(shù)學(xué)課堂就要有啟發(fā)性，啟發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生運用所掌握的知識去解決現(xiàn)實生活中存在的問題。

啟發(fā)式教學(xué)是以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，在此模式下不僅僅要求教師注重培養(yǎng)學(xué)生思考、探究問題的能力，還要求教師要引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中歸納出數(shù)學(xué)知識。在“空間與圖形”的教學(xué)中想要滲入直觀想象的思想，就需要依據(jù)啟發(fā)性原則，進(jìn)行啟發(fā)式的教學(xué)，這樣更有利于提高學(xué)生的素質(zhì)，實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。

4.直觀性原則

直觀性原則是指在教學(xué)中教師利用圖片或模型進(jìn)行展示，幫助學(xué)生直觀感受知識的產(chǎn)生與發(fā)展，使他們的感性認(rèn)知得以豐富，從而真正掌握教材中的知識。直觀教學(xué)是從直觀感受到思維認(rèn)識的變革過程，這一過程的實現(xiàn)是以直觀性原則為基礎(chǔ)的。

5.發(fā)展性原則

數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)具有長期性和發(fā)展性，是每個學(xué)生都應(yīng)該需要具備的一種能力，因此有必要從多個角度深度挖掘直觀想象教學(xué)的內(nèi)容，開展豐富多樣的直觀想象活動，滲透直觀想象。教師在平時的教學(xué)中除了掌握“空間與圖形”的知識外，還應(yīng)該掌握數(shù)學(xué)教材和課標(biāo)，充分挖掘并延伸教學(xué)資源。

三、基于直觀想象素養(yǎng)的初中“空間與圖形”教學(xué)設(shè)計策略

1.設(shè)立教學(xué)目標(biāo)，明確培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的方向

在實際課堂教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)是首要前提，教學(xué)過程的實施是以它為基調(diào)進(jìn)行的，因此，想要培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象，首先就要確定培養(yǎng)的目標(biāo)。目前大部分的教學(xué)目標(biāo)都是從以下三個維度進(jìn)行設(shè)計的：知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀。

2.借助現(xiàn)實情景，激起學(xué)生直觀想象的興趣

如今的數(shù)學(xué)課堂模式一般是：引入課題--探究新知--鞏固練習(xí)，在這種模式下，引入部分就顯得非常重要了，好的數(shù)學(xué)情景能夠快速地帶動學(xué)生進(jìn)入課堂的學(xué)習(xí)，什么是“好的數(shù)學(xué)情景”呢？實際上就是符合當(dāng)前學(xué)生認(rèn)知水平的現(xiàn)實情景。借助現(xiàn)實情景，不僅可以給教師提供直觀想象教學(xué)的具體方向，促進(jìn)教師進(jìn)行深層次的思考，還能激發(fā)學(xué)生的想象興趣，促使他們進(jìn)行主動的學(xué)習(xí)。

3.依托提問模式，引導(dǎo)學(xué)生在思考中聯(lián)想到直觀想象

課堂是學(xué)生的課堂，教師只是課堂中引導(dǎo)學(xué)生的輔助角色，把控課堂教學(xué)的節(jié)奏，課堂學(xué)習(xí)還是要以學(xué)生為主體。因此，在課堂中教師以提問的方式進(jìn)行教學(xué)，既符合建構(gòu)主義的要求，又用到了啟發(fā)性原則，既可以促使學(xué)生在思考問題的過程中進(jìn)行知識的探索，又可以幫助學(xué)生在知識的探索中聯(lián)想到直觀想象，為今后高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中直觀想象的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

4.優(yōu)化教學(xué)手段，給學(xué)生創(chuàng)造直觀想象的機會

當(dāng)今社會是一個信息爆炸的時代，大數(shù)據(jù)、人工智能模式逐步進(jìn)入廣泛運用階段，如果教師在課堂教學(xué)中還不更新教學(xué)理念，那終將被時代拋棄。

更新教學(xué)理念的一個重要標(biāo)志就是優(yōu)化教學(xué)手段，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中如果教師能夠合理地選擇已有的信息技術(shù)，并借助其對學(xué)生進(jìn)行直觀展示，引導(dǎo)學(xué)生分析比較復(fù)雜的問題，將其變成簡單的問題，那么這對培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)有著深遠(yuǎn)意義。

5.拓展教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生鞏固直觀想象的方法

在課堂教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容的拓展是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。基于發(fā)展性原則，本文提出了“拓展教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生鞏固直觀想象的方法”的策略。

在此策略下教師對課堂中的練習(xí)進(jìn)行分層，對學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)拓展，既可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí)當(dāng)堂課的內(nèi)容，深化對知識的認(rèn)識;又可以幫助學(xué)生在練習(xí)中鞏固和掌握直觀想象的方法，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的目標(biāo)。

基于直觀想象素養(yǎng)的初中“空間與圖形”教學(xué)設(shè)計原則與策略還需要今后努力繼續(xù)完善，希望未來能夠在此基礎(chǔ)上將直觀想象素養(yǎng)拓展到“空間與圖形”以外的數(shù)學(xué)內(nèi)容中。