王紫紫

摘 要:在素質教育不斷推進的背景之下,當前中小學教育越來越重視對學生的核心素養進行培養。直觀想象素養是初中階段數學核心素養的重要組成部分,數學直觀想象能力能夠有效地提升初中生對數學問題的分析能力,對提升學生的數學能力具有較強的促進作用。
關鍵詞:初中數學;直觀想象素養;概念教學;策略
在新課程改革不斷推進的背景之下,素質教育理念正在逐漸地被廣大教育工作者所接受,更加重視對學生學科素養的培養,這對學生的身心全面均衡發展、未來不斷突破自我具有重要的幫助。直觀想象素養作為初中數學核心素養的重要組成部分,對初中生的數學學習具有重要的意義。
一、初中數學教學中培養學生直觀想象素養的重要意義
初中階段,幾乎所有學科在知識層次和深度方面都有很大的深入與改變,以往的學習方式、思維方式已經不再適合初中數學知識的學習。對于初中數學學習,需要學生能夠關注每一個重點知識,對數學理論概念、知識本質進行綜合分析,需要學生具備良好的直觀想象能力,只有這樣才能更好地進行深層次的數學學習。在實際教學中,初中數學教師要注重教學過程,深度講解教學內容,促使學生深度理解與掌握所學知識,剖析數學概念,為學生講解數學知識的本質,讓學生更好地理解數學知識的真正含義,強化學生理解教學內容。
對學生的數學直觀想象能力進行培養能夠使學生對數學知識產生相應的興趣,從而形成積極的思維,不斷地發掘與掌握更多的知識。解決問題不過是應用已經存在的數學知識解決已經得到驗證的問題,而提出新的問題就如同拓寬數學視野,需要創造性的想象力。問題意識的形成需要學生具備一定的創新思維,而直觀想象素養是創新思維形成的重要基礎,培養學生直觀想象素養能夠有效幫助學生構建創造性思維,實現學生對數學知識更加深入的理解與掌握。直觀想象能力還可以促進學生形成靈活的數學思維,拓寬學生的視野,在深刻的想象和探究的過程中,能夠促使學生更加深入地鉆研與思考問題,從而使學生掌握新的解決數學問題的方法與技巧,最終促進學生數學綜合水平的提升。
二、初中數學教學中學生直觀想象素養的培養策略
(一)加強概念教學,鞏固學生基礎
學生在初中數學的學習過程中將會學到大量的數學概念,學生只有對這些數學概念進行牢固的掌握,才能更好地進行后續的數學學習。初中數學教師在教學當中培養學生的直觀想象素養,最重要的還是要和學生一起嘗試回歸教材,回歸最基本的概念和知識點,“好高騖遠”是數學學習的大忌。在帶領學生回歸基礎知識的過程中,教師需要對學生的“推理”能力進行著重培養,只有經過學生自己推理過的概念和知識點,才能夠最大程度地保留在學生的頭腦當中,也才能夠使學生在進行直觀想象的過程中熟練地運用這些概念和基本知識點。鞏固學生基礎知識的最好的辦法就是不斷重復,如果能夠在數學教學的過程中用到以前的知識,做到“新”“舊”知識相結合,那么不僅是對舊知識很好的復習,也能夠更好地學習新知識。例如,在初中階段學習幾何的相關知識的時候,在一張紙上畫一個正方形那它就是一個平面幾何,但是如果將它折疊起來,就變成了一個立體幾何。根據以往的知識可以知道,平面正方形的面積是長乘寬,當求立體幾何的體積時,就變成了一個正方形(即平面幾何)的面積乘以該面到另外一個面的距離(即高)了。通過這種方式能夠有效促進學生對所學知識的融會貫通,促進學生更加深刻地掌握數學知識,能夠為學生直觀想象素養的形成打下堅實的基礎。
(二)創設問題教學情景,培養學生思維專注度
當前,眾多初中數學教師在課堂教學當中普遍認為只要老師“教”,學生就一定會“學”,但是在實際的初中數學教學當中,學生可能會由于“走神”“開小差”等原因而無法將注意力集中于課堂學習當中,從而造成即使教師“教”了,但是學生也沒有“學”的問題,這種問題的存在嚴重阻礙著初中生數學直觀想象素養的培養。針對這種問題,初中數學教師可以積極采用創設導入情景的方式,促進學生學習效率的提升,提升學生的思維專注程度。例如,人教版初一數學當中學習“一元一次方程”的相關內容時,教師在正式講課之前,可以先向學生提問:大家猜猜我今年多少歲?可以給點小提示哦,我的年齡乘以2然后再減去14,最后的結果是42。學生在聽到問題之后會陷入激烈的討論當中,并開始試著尋找答案。此時,教師開始向學生講解如何運用方程的思想解決這個問題,通過這種情景導入的方式能夠有效激發學生的學習興趣,使學生的注意力能夠從外界迅速回到課堂當中。再例如,學校組織學生在春天出去游玩,需要租用汽車。每輛小客車的租金是150元,每輛大巴車的租金是230元,小客車每輛只能坐20人,大巴車每輛能坐30人,學校參加春游的一共有578名同學。問同學如何租車才能夠使花費最少?通過這種生活化的問題情景能夠有效激發學生的學習興趣,使學生的思維專注度能夠得到有效提升,進而為直觀想象素養的形成奠定良好的思維基礎。
(三)借助幾何教學,提高學生的直觀感受能力
在《義務教育數學課程標準》當中明確指出,通過利用圖形對數學問題進行分析和描述是幾何教學的最主要的特點。相比于其他知識內容,在學習初中數學當中的幾何知識時,對學生直觀想象能力的要求更高。初中數學教師可以在幾何教學過程中培養學生的直觀感受能力,從而更好地促進學生直觀想象素養的提升。例如,正方體在初中幾何學習當中是最為常見的一種幾何圖形。在學習初中幾何的過程中,很多時候教師都可以將正方體運用到對幾何知識的學習過程當中,從而有效地提升學生的直觀想象能力,進而促進學生解決實際問題能力的提升。
案例:
探究問題:正方體一共有六個面,如果用一個平面對其進行切割,那么,該平面與正方體最多只會產生六條交線,所以在切割之后得到的截面中,最多只有四種圖形,即六邊形、五邊形、四邊形和三角形。
問:如果切割之后得到的截面是一個三角形,那么一共有幾種可能?
在對這一問題進行思考的過程中,如果學生能夠擁有一塊正方體的橡皮泥,并進行實際的切割實驗,那么學生將能夠很容易理解該問題,但是很多時候在學習這一部分內容的時候,無法做到每個人都有教具使用,那么此時只能依靠學生的想象力進行思考。這時,教師就可以引導學生在頭腦中想象出下面這幅圖。
通過想象界面的移動,使學生最終明白如果截面是三角形,那么會有三種可能,即直角三角形、銳角三角形和鈍角三角形。
此外,教師還可以引導學生想象和思考如何截取才能使截面的面積最大?通過對這一類問題的思考和想象,能夠有效地鍛煉和提升學生的直觀想象能力。
(四)開展實踐操作,提升學生的想象能力
要想使學生的直觀想象能力得到真正的提升,就需要以學生為主體,積極調動學生的學習積極性。使學生“動起來”是調動學生學習積極性最有效的辦法,通過開展實踐操作活動,讓學生“動起來”,使學生參與到解決問題的過程當中去,那么將有效地促進學生直觀想象力的提升,進而提升學生的數學綜合素養。
例如,在人教版初中三年級進行“相似三角形”這一章節的學習時,教師可以先對教材當中的相關概念和定義進行講解,使學生對最基本的概念有一個大致的了解,然后組織學生回到家中利用身邊的紙板、剪刀、膠帶等物品制作等邊三角形、等腰三角形等,讓學生對制作的不同類型的三角形進行對比思考,結合先前所學的相關概念,對相似三角形成立的條件進行揣摩,最后教師再對學生無法思考清楚的地方進行講解。通過這種組織學生進行實際操作的方式,使學生數學自主學習與探究能力得到有效提升,在這個過程中還能夠對學生的直觀想象能力進行培養,對促進和增強學生的直觀思維能力具有較強的作用。
(五)借助思維訓練,培養直觀想象力
直觀想象是學生將數學知識的表象與自己的數學直觀感受放在一起,在自己的頭腦當中不斷進行加工和處理的過程,因此,初中數學教學的過程中,需要對學生的發散思維能力進行有針對性的培養,通過學生的發散性思維能力的提升進而促進學生的直觀想象素養的提升。培養學生的發散性思維,需要教師在教學的過程中采用開放性的教學理念,運用開放性的教學模式,此外,還可以運用開放性的數學題型對學生的思維能力進行培養。例如:一條1021米長的隧道,由兩支施工隊同時開始開鑿,A隊的速度是一天72米,B隊的速度是一天54米,其中A隊在施工當中由于設備損壞的問題停工一天,那么在實際施工當中這條隧道需要多久才能夠被打通?學生在解答這道題時就可以運用發散性的思維,將各種在施工當中可能會遇到的問題考慮進去最終算出正確的答案,通過這種方式能夠有效鍛煉和提升學生的發散思維能力,從而促進學生直觀想象素養的增強。
總而言之,在初中階段的數學教學當中培養學生的直觀想象能力,是素質教育的客觀要求,是新課程改革在數學學科當中的重要體現。培養學生的直觀想象能力首先需要教師及時轉變教學理念,革新教學模式,從根本上認識到直觀想象能力對學生的重要性;其次,要注重對學生的數學基礎的培養;最后,要將理論與實際相結合,在實際的初中數學教學當中不斷促進學生直觀想象能力的有效提升。
參考文獻:
[1]湯鴻,錢士明.高中數學教學中培養直觀想象素養的策略研究[J].中學數學(高中版)上半月,2019(8):85-86.
[2]張濡川.高中數學教學中直觀想象素養培養策略研究[J]. 數學學習與研究,2018(4):61.
[3]李秀萍,孫亦器.論函數教學中學生直觀想象素養的培育[J].上海中學數學,2017(12):30-31.
[4]鄔烈榮,毛敏君.例談數學教學中學生“直觀想象”能力的培養[J].教學月刊(中學版),2019(7):36-39.