培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)研究

摘 要：直觀想象素養(yǎng)作為高中數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的一種，在幾何問題的解題過程中有重要的作用，能夠提高學(xué)生對(duì)幾何圖形的理解，從而幫助學(xué)習(xí)借助幾何直觀想象，來感知圖形的變化，從而解決幾何數(shù)學(xué)難題。因此高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該在教學(xué)中要注重于培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)，從而能夠優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的形成。

關(guān)鍵詞：高中生;數(shù)學(xué);直觀想象素養(yǎng)

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象能力，能夠進(jìn)一步的促進(jìn)高中生空間思維能力的發(fā)展。同時(shí)還能夠幫助高中生理解幾何圖形的特點(diǎn)，提高學(xué)生對(duì)幾何圖形的運(yùn)用能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思維方式，在面對(duì)數(shù)學(xué)難題時(shí)能夠建立數(shù)字與幾何圖形之間的聯(lián)系，從而在短時(shí)間內(nèi)找到解決數(shù)學(xué)難題的方法。

1.為學(xué)生創(chuàng)建生活情境

高中數(shù)學(xué)教師要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生直觀想象能力，就可以為學(xué)生創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)生活情境，從而能夠促進(jìn)學(xué)生直觀想象能力的提升。當(dāng)前有很多的高中生由于自身的空間想象能力較弱，因此將與幾何立體有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)視為是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而在高中的立體幾何相關(guān)章節(jié)所涉及到的數(shù)學(xué)概念和知識(shí)都是學(xué)生實(shí)際生活中常見的幾何體。因此在高中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師可以利用現(xiàn)實(shí)中常見的幾何體來創(chuàng)設(shè)生活情境，從而幫助學(xué)生能夠加深對(duì)幾何體相關(guān)知識(shí)的理解，還能夠讓學(xué)生了解數(shù)形結(jié)合思想，能夠在學(xué)習(xí)的過程中將數(shù)字和圖形相結(jié)合，從而降低了幾何類知識(shí)的學(xué)習(xí)難度。如學(xué)生在學(xué)習(xí)“立體幾何初步”時(shí)，剛剛接觸立體幾何圖形時(shí)，教師就可以先選擇學(xué)生較為熟悉的建筑物如埃菲爾鐵塔、長(zhǎng)城、鳥巢等著名的建筑，引出立體幾何的概念，能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這一概念的理解和認(rèn)知，還能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到幾何體是實(shí)際生活中的常見事物，從而正確認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)幾何相關(guān)知識(shí)的重要性。然后教師可以向?qū)W生展示普通的建筑物的建筑過程，從而能夠讓學(xué)生直觀的了解到立體幾何的形成過程，掌握幾何圖形的基礎(chǔ)原理，然后引導(dǎo)學(xué)生去探討幾何體的計(jì)算以及繪圖方面。教師還可以在講解“直線與平面平行”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生去判斷教室內(nèi)的燈管與地面有怎樣的關(guān)系、門框與墻面的關(guān)系、黑板的下邊沿與地面的關(guān)系，然后引入新課內(nèi)容，從實(shí)際的案例出發(fā)能夠讓學(xué)生容易接受，在教師提問和學(xué)生思考的過程中能夠讓學(xué)生在腦海中形成對(duì)線和面之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表象，幫助學(xué)生更好的理解直線與平面平行的相關(guān)概念。通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，結(jié)合生活案例能夠讓學(xué)生了解到將現(xiàn)實(shí)生活情境與教學(xué)相結(jié)合能夠讓學(xué)生通過直觀的實(shí)物來激發(fā)學(xué)生的直觀想象能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作活動(dòng)

高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐操作活動(dòng)，從而讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐操作的過程中加深對(duì)相關(guān)幾何知識(shí)的理解，幾何知識(shí)是無法讓學(xué)生去死記硬背的，只能去引導(dǎo)學(xué)生去想象和操作，從而去幫助學(xué)生熟悉立體幾何的相關(guān)公式和概念。如在“錐體的表面積”教學(xué)中，教師要讓學(xué)生能夠了解椎體的表面積，并學(xué)會(huì)運(yùn)用公式來求解椎體的全面積，就可以引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生結(jié)合自己對(duì)椎體的想象和生活經(jīng)驗(yàn)完成一個(gè)三棱錐的制作。然后教師在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生仔細(xì)的觀察學(xué)生制作出來的三棱錐模型，從而了解三棱錐的表面由哪些平面圖形構(gòu)成的？讓學(xué)生思考該如何去求三棱錐的表面積？由于這些椎體的模型都是由學(xué)生親自動(dòng)手制作完成的，因此，學(xué)生能夠?qū)⑵溥M(jìn)行拆分，從而了解到三棱錐的表面積是由三個(gè)側(cè)面的三角形的面積加上底面三角形的面積組成的，既加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)錐體表面積知識(shí)的了解，還培養(yǎng)了學(xué)生的直觀想象能力。

3.利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)

高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程中，可以充分的利用信息技術(shù)將抽象的圖形變化轉(zhuǎn)化成為動(dòng)態(tài)形象的變化過程，從而能夠化繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生親眼觀察到圖形的變化，對(duì)學(xué)生的視覺感官進(jìn)行有效的刺激，拓展學(xué)生的直觀想象。如在“簡(jiǎn)單幾何體的三視圖”教學(xué)中，教師就可以利用三維動(dòng)畫來模擬進(jìn)行演示，演示了圓柱、圓錐、直三棱柱等立體圖形的三視圖。利用信息技術(shù)能夠讓學(xué)生掌握簡(jiǎn)單組合體的三視圖的畫法，并讓學(xué)生能夠理解三視圖的投影規(guī)律，避免了學(xué)生去進(jìn)行抽象的想象，加深了學(xué)生大腦中對(duì)于立體圖形的形狀和三視圖的記憶，讓學(xué)生通過直觀的視覺感知來提高學(xué)生的空間想象能力和幾何直觀能力。信息技術(shù)能夠呈現(xiàn)精準(zhǔn)的圖形變換和轉(zhuǎn)換，從而能夠刺激學(xué)生的感官系統(tǒng)，借助信息技術(shù)演變圖形的變化過程能夠幫助學(xué)生加深對(duì)圖形變化的理解，但是需要注意的是，信息技術(shù)的運(yùn)用需要教師自身熟練掌握相關(guān)軟件使用方法，才能夠充分的發(fā)揮信息技術(shù)的運(yùn)用在培養(yǎng)學(xué)生直觀想象素養(yǎng)方面的作用和價(jià)值。

4.結(jié)語

總而言之，學(xué)生的數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的提高，能夠幫助學(xué)生在面對(duì)幾何知識(shí)加深對(duì)相關(guān)概念和公式的理解，并能夠提高學(xué)生面對(duì)幾何難題的解題能力，簡(jiǎn)化幾何題目的解題過程，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)幾何知識(shí)的記憶和掌握程度。教師則在教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)，可以通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境、利用信息技術(shù)開展教學(xué)以及引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐操作活動(dòng)來提高學(xué)生的直觀想象能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。

參考文獻(xiàn)

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[2]張濡川，鄭秀.如何在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中培養(yǎng)高中生幾何直觀與想象素養(yǎng)[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2017（22）：18.

作者簡(jiǎn)介：楊慈兵（1990.9）男漢籍貫：甘肅岷縣研究生中學(xué)一級(jí)教師研究方向：數(shù)學(xué)教學(xué)

本文系2019年度甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題階段性成果。課題名稱為：高中數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)研究。課題編號(hào)為：【DX[2019]GHB102】