視覺思維理論在高中數學教學中的應用研究

狄宗武

摘 要： 從高中學生的年齡特點與思維品質的發展特征出發，高中數學教師注重對學生思維邏輯能力的培養，對發展高中學生的數學思維具有重要的意義。文章從視覺思維理論的相關概述出發，對高中數學教學中視覺思維理論的應用進行分析和探討。

關鍵詞： 視覺思維理論 高中數學教學 教學應用

1.引言

從某種意義上來分析，數學是關于現實世界在空間形式和數量關系上的一門學科。在當前的中學數學中，讀、寫、算習慣化的教學方式雖然使學生在言語和邏輯思維上的能力得到了加強，但是對可以直接感受到的鮮活的視覺意象表現卻體現得不夠明顯，也就說高中學生的視覺思維能力存在一定的不足。數學學科具有數學對象變化多樣性和數形結合復雜性的特點，在學生視覺思維能力不足的情況下，學生數學能力的培養就會存在一定的問題，因此高中數學教學中加強對學生視覺思維能力的培養重要而迫切。

2.視覺思維理論概述

視覺思維是一種創造性的思維，它在某種程度上彌補了感性和理性、感知和思維之間的裂縫。作為一種心理過程，視覺思維和一般性的邏輯思維有著本質上的不同，具備著自己獨有的特點，而這些特點主要表現在非語言性、綜合性、情感性、跳躍性、創造性和直覺性這六個方面[1]。高中數學其所研究的問題大多是數字和文字之間的運算理論和方法，對于數學思維不是很好的學生來講，是比較抽象而又難以理解的。但是，如果將視覺思維的六大基本特點應用到高中數學之中，枯燥而又具有邏輯性的數學知識就會變得生動與形象，學生對數學理論知識的理解和認識也就更加便利，對高中學生數學學習熱情的提高有著重要的促進作用。

2.視覺思維理論在高中數學教學中的應用

2.1強化視覺意象之間的聯系

數學思維是以數學概念為基礎的，而數學知識又是一個關系緊密的體系，這樣很多數學中的知識點就能相互聯系。此時，如果學生的頭腦中已經具備了特點鮮明的數學意象，那么對新數學意象的接受和構建就會更加容易。視覺思維的形成需要經過觀看、想象和構繪三種活動的綜合作用，而構繪是最能將視覺新舊意象和學生的視覺思維狀況體現出來的。主體構繪活動的觀察是在完成很多圖形之后進行的，而圖形作為直觀了解數學各知識點之間聯系的一種方式，數學教學中通過畫草圖的方式，逐步對數字知識點進行分析，不僅可以將數學的過程進行展示，還能將數學視覺意象之間所具有的關聯性進行強化，提高學生的視覺思維能力[2]。例如，在講解正弦函數y=sinx這一理想化的數學概念時，可以先建立一個三角模型意象圖，對正弦函數的圖像和性質進行理解。這樣，在學生后續學習正切函數y=tanx和余弦函數y=cosx時，就能對正切函數和余弦函數更容易理解和掌握。

2.2創設與形成新的視覺意象

高中數字知識和初中數學知識最大區別在于，高中數學知識的概念有一定的深刻性和抽象性。那么，視覺思維要想在高中學生數學學習的過程中發揮作用，就需要采取多種方式在學生的頭腦中形成一個清晰而又準確的記憶表象，而這個過程的實現就需要對高中數學中的公式和概念進行直觀性的表示[3]。例如，在學習等差數列前n項公式后，教師可以指導學生用圖形（如圖一）對兩個求和公式之間的關系進行表示。以圖形為根據，強化將學生的數學圖形意象和機械枯燥的數學公式相比較，所取得的效果要好很多。同時，高中數學學習中，受學生創新意識和行為的實現具有感性認識特點的影響，視覺思維在高中數學中的應用更能讓學生在體驗和歸納的基礎上形成觀念體系。為了更好地培養學生的這種感性認識，在高中數學課堂教學中，教師可以利用實物展示、課堂板演、師生問答、引入生活實例等多種方式創設情境式的課堂，讓學生和教師在互動的過程中產生積極的情感，以此在學生的頭腦中留下關于數學知識的深刻的視覺意象。這樣，學生在學習了很多高中數學知識后，就會自然地在頭腦中形成具體自身特色的數學視覺意象，進而提高自己的數學思維能力。

2.3豐富與鞏固原有的視覺意象

經過不斷學習，高中生的數學知識和經驗是比較豐富的，在頭腦中也會形成獨具個人特色的視覺意象。高中數學知識之間的聯系是普遍的，并呈現一種點動成線和線動成面的關系。在這種情況下，學生就需要將原有的視覺意象盡可能地豐富和充實起來，這樣才能在新知識的學習中建立新的視覺意象。高中數學中，函數是一個基礎而又重要的知識點，它的概念和思維方式在高中數學中的各個部分都有滲透，貫穿高中數學知識體系的整個過程。那么，在函數的初步學習基礎上，教師和學生要知道函數圖形不僅是一個學習點，而且是輔助學生認識函數的一個重要工具。函數式和函數圖形一個抽象，一個形象，那么，要想將函數的作用更好地發揮出來，高中數學教師在講解函數之前就給學生描繪出對應的函數圖像，引入視覺思維的理論，將函數式和函數圖像相對應，并對函數式中的相關因素在函數圖形中進行體現、對照和挖掘，鞏固學生對函數知識的了解。這一方式作為視覺思維運用的最初形式，也是最為形象的，在學生思維視覺意象的形成中，不斷鞏固和豐富數學知識，為學生后期數學的學習提供很大的幫助。

3.結語

高中數學教學中將視覺思維的概念引入其中，不僅可以豐富學生的視覺思維，還能讓學生形成良好的思維表象，在高中學生的思維發展過程中具有重要的意義。在這種情況下，根據學生的自身特點，將思維教學理論引入到其他學科的教學中，這對學生整體學習能力和教學有效性的提高有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]呂仕儒.論阿恩海姆的視覺思維對科學理論創新的啟發和制約[J].教育理論與實踐，2010（8）：76-77.

[2]原曉萍.視覺思維理論在高中數學教學中的應用研究[D].山東師范大學，2012.

[3]鄧安邦，劉傳華.試談數學教學中的視覺思維[J].四川師范大學學報，2010（03）：158.