核心素養視角下學生直觀想象能力的培養

何玉芳

摘 要：隨著新課改的實施與推進，當代教育越來越重視對學生核心素養的培養。直觀想象能力作為高中數學核心素養的重要組成部分，對于學生發現和提出、分析和解決數學問題都具有不可忽視的作用。為了有效落實對高中生直觀想象核心素養的培養，當代教師不僅需要對其有一個全面的了解，還應該尋求有效的教學方法，不斷增強學生運用圖形和空間想象思考問題的能力。因此，本文從空間想象、畫圖用圖、數形聯系、直觀模型四方面對核心素養視角下學生直觀想象能力的培養展開了探討。

關鍵詞：高中數學;核心素養;直觀想象;培養策略

直觀想象是借助幾何直觀和空間想象感知事物的形態和變化，進而解決數學問題的過程。培養學生的直觀想象核心素養不僅是當前數學教學的普遍需求，更是提高高中生數學綜合能力的有力保障。借助直觀想象這一核心素養，不僅能夠有效降低高中生的數學解題難度，還有助于學生更加接近數學學科的本質，這對于高中生的全面發展與進步都將產生積極影響。所以，在高中數學教學中，教師應該借助有效的教學方法來引導學生去了解、體驗、掌握直觀想象素養，并將其化為己用。

一、直觀想象：空間想象

高中生直觀想象核心素養的培養離不開對學生空間想象的訓練，借助空間想象能力不僅能夠提高學生的識圖能力，還能夠讓學生在遇到一些空間數學問題時能夠在大腦中直接形成空間表象，這對于提高數學解題效率具有重要作用。空間想象能力并不能在短時間內形成，它需要進行一系列的表象積累。為此，教師一方面可以采取直觀性教學，一方面可以讓學生去觀察實物形體，以提高學生的感性認識。長而久之，高中生的空間想象能力必然會有所提高，而空間想象能力的提高又將直接作用于高學生直觀想象素養的形成與發展。

為了培養學生的直觀想象核心素養，我首先將重點放在了對學生空間想象能力的培養上。所以，無論是在課前預習環節，還是課堂教學過程中，亦是課下的作業任務，我都會有意識的引導學生去關注生活中的一些實物形體，以幫助學生有序積累表象，為空間想象奠定基礎。以“空間幾何體的三視圖和直觀圖”的教學為例，我要求學生在預習階段從生活中找一個物品，在對比中畫出它的三視圖和直觀圖，從而使學生初步感受到了空間幾何體在各個視角的圖像，并為接下來的課堂教學奠定了基礎。而在具體的教學過程中，我則選擇了水杯這一實物，并要求大家在自己的位置上繪制出水杯的三視圖，從而使學生在直接觀察的基礎上進行了空間想象。在借助這些直觀性較強的方式來展開教學的過程中，我還提出了一些生活中常見的事物，讓學生進行空間想象，并進行繪制，從而使學生得到了充分的訓練，并在后期的比對中有效積累了表象信息。從最終的教學成果來看，學生們不僅掌握了該課重點知識，更獲得了充分的表象積累，有效提高了自身的空間想象能力，進而為直觀想象素養的提升奠定了堅實的基礎。

二、直觀想象：畫圖用圖

利用圖形描述、分析數學問題是培養學生直觀想象核心素養所不可或缺的方式，這也意味著教師需要更加重視對學生畫圖用圖能力的培養，學生只有具備靈活用圖的意識和能力，才能更為輕松的解決數學問題。畫圖往往能夠將問題簡單化，直觀化，且能夠將學生的注意力集中到審題過程中，進而提高整體學習質量。基于此，教師要引導學生去畫圖，讓學生在畫圖與用圖中明確圖形在解題中的意義和作用，從而在今后的數學解題中學會自主的畫圖，并利用圖形解決問題。這一習慣的養成不僅能夠進一步增強高中生的直觀想象能力，更能夠讓學生逐步建立起圖形與數之間的聯系，這對于學生解答數形題也具有重要作用。

畫圖并不是讓學生憑空進行繪制，而是要根據題意畫出相應的圖形，目的是讓問題變得更加直接，再借助圖形來順利解決問題。所以，我經常會有意識的為學生提供一些需要借助畫圖來解決的數學問題。例如：在學習“函數與方程”時，我便提前為學生準備好了一套問題，以供學生進行畫圖用圖訓練。所以，在確保學生已經掌握了函數方程思想的幾種重要形式后，我將問題分發給了大家。以以下問題為例：

已知函數f（x）=-x2+2ex+m-1，g（x）=x+e2/x（x>0），若y=g（x）-m有零點，求m的取值范圍。

從這一問題來看，要想直接得出答案顯然是非常困難的，但是若能先做出g（x）=x+e2/x（x>0）的圖像，便能夠更加直接的看出零點，并得出m≧2e。

所以，在學生拿到這些問題后，我便提醒學生可以通過畫圖來解答，從而使學生有意識的在審題后進行了畫圖。通過畫圖這一形式，學生們逐漸解決了這些問題，并感受到了畫圖的直觀性和便捷性，進而養成了良好的畫圖用圖習慣。在一次次利用圖形描述、分析數學問題的過程中，高中生的直觀想象核心素養也得到了有效的培養。

三、直觀想象：數形聯系

高中階段的數學教學離不開數與形之間的聯系，所以讓學生建立數形聯系對于提高教學質量，培養高中生的直觀想象素養都將產生積極影響。一直以來，數與形之間都有著密切的聯系，數形題更在高中數學中占據著重要地位。可以說，要想提高高中生的數學學習能力和數學成績，就不能忽視對學生數形方面的教學，且要有意識的引導學生去感受二者之間的聯系，學會對其進行分析和延申。為此，教師可以將其作為一個主題來展開教學，再借助針對性較強的數形題進行訓練，從而在提高學生重視度的同時幫助學生構建數形聯系。實際上，借助數形聯系解決數學問題的過程，也是發展學生直觀想象這一核心素養的過程。

為了幫助高中生建立數與形之間的聯系，進一步培養學生的直觀想象核心素養，我非常重視學生在數形方面的訓練。為此，我從所學數學內容出發，精選了諸多數形題，并將它們組成了一張試題，進行打印。在課上，我將學生進行了分組，之后將試卷分發了下去。在大家的注意力集中到問題上后，我要求各小組學生先以個人的形式進行答題，并提醒學生可以將數與形結合到一起來進行審題、分析、解題，從而使學生自主投入到了對問題的解答中，并有意識的將數形聯系到了一起。在給予學生充分的時間進行自主解題后，我進一步要求學生以小組為單位來分享自己的解題思路，從而使大家在互動與交流中感受到了數形結合在問題解決中的便捷之處。在這些數學題中，包含了好幾個板塊，有“直線與方程”“三角函數”“空間幾何體”等諸多方向。顯然，這些板塊不僅是高中數學的重點，且經常出現數形題。在這些針對性的訓練中，學生們不僅接觸到了不同類型的數形題，且有效鍛煉了自己的直觀想象能力。

四、直觀想象：直觀模型

直觀模型在數學教學中的應用，不僅能夠讓數學知識直觀化，還能夠有效降低數學學習難度。同時，直觀模型是學生直觀想象的重要載體，對于培養學生的直觀想象能力起到了不可忽視的作用。所以，在高中數學教學中，教師要善用直觀模型來展開教學，從而將抽象的數學知識具體化、簡單化。直觀模型的應用不僅僅是用于解決某一類的問題，更多的是讓學生將模型與問題聯系到一起，這會使學生在遇到相似問題時能夠從大腦直接想象出一個動態的模型，從而解決相應問題。可以說，直觀模型在數學教學中的作用并不僅僅是一個教學道具，更是學生進行直觀想象的媒介。很多時候，學生都不能去依靠模型解決問題，而是需要借助直觀想象。在這之前，教師應該為學生直觀想象核心素養的培養提供基本的方法，而直觀模型的應用便能夠發揮出有效作用。

利用直觀模型展開教學的方式不僅能夠降低數學抽象知識的學習難度，還有助于提高學生的直觀想象能力。所以，但凡能夠用到直觀模型，我通常都會為學生提前準備好。例如：在學習“空間幾何體”的相關知識時，我便為學生準備了長方體、正方體、棱柱、棱錐等多種多樣的幾何體模型，并給予了學生充分的時間進行觀察和了解，從而使學生更為直觀的掌握了空間幾何體三視圖和直觀圖的畫法，并學會了計算空間幾何體的表面積和體積，而模型的直觀性更能夠讓學生在下一次遇到問題時直接進行直觀想象，從而快速解決相關問題。除此之外，在學習“點、直線、平面之間的位置關系”時，為了讓學生更為直觀的看到它們的位置關系，并掌握直線、平面平行的判定以及直線、平面垂直的判定，了解它們的性質，我為學生進行了模型演示，提前準備了硬紙板充當平面，一次性筷子充當直線，硬幣充當點，從而為學生再現了這一位置關系，進而在提高教學質量的同時有效培養了高中生的直觀想象能力。

綜上所述，在核心素養視角下，培養高中生的直觀想象素養非常有其必要性。為了實現這一培養目標，當代教師需要引導學生去主動接觸和應用這一能力，如此才能使學生感受到直觀想象在數學學習中的便捷之處，進而養成良好的數學思維習慣，并有效解決數學問題。

參考文獻

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