視覺思維理論在高中數學教學中的應用研究

曹遠慧

(江蘇省儀征中學 211400)

在高中數學課堂教學中，數學知識具有極強的抽象性、復雜性，以至于學生在數學學習的過程中，受到自身因素的制約，很難將抽象的數學知識形象具體化，這就在很大程度上制約了學生對數學知識的理解，并未達到預期的教學目標.尤其是在高中數學新課改背景下，要求教師在開展高中數學教學的時候，必須要注重學生邏輯思維能力的培養，提升學生的數學核心素養.基于此，教師在開展高中數學教學的時候，必須要明確視覺屬于一種客觀刺激的直接反應，思維則屬于一種間接反應，視覺思維理論將兩者融合到一起，深化數學理論知識，促進學生思維發展.

一、視覺思維理論與高中數學課堂教學

1.視覺思維理論內涵

視覺是人體對客觀事物刺激而產生的一種直接反應，思維則是人體對客觀事物刺激的間接反應.針對視覺思維理論這一概念，分別從狹義和廣義兩個層面進行了解釋.從狹義的角度上來說，視覺思維主要是指人體在原有視覺意像的基礎上，對人體的視覺信息進行有選擇性的想象、構繪，并借助視覺意像對人的思維活動進行促進，使其呈現出螺旋上升的趨勢；從廣義的角度上來說，視覺思維理論主要包含了觀察視覺對象的過程，以及對視覺意像的理解，從中體驗出隱含的信息等，進而促使學生在交流與探究的過程中，提升和發展自身的思維能力，最終實現自身的全面發展.

2.視覺思維理論在高中數學課堂教學中應用價值

具體來說，視覺思維理論在高中數學課堂教學中的應用價值，集中體現在三個方面：(1)有助于促進學生其他思維的發展.在高中數學學習中，通過視覺思維理論的應用，促使學生從感性認識逐漸過渡到理性認識，最終促使學生在這一過程中，提升自身的分析、概括、綜合與分析的能力等，并且這些能力與學生的思維密切相關，在潛移默化中促進了學生數學思維的發展.(2)有助于促進學生的智力發展.學生的智力主要包括思維能力、語言能力和記憶能力等，但是思維能力卻是其中最為重要的組成部分，直接影響了學生的智力.因此，通過視覺思維的培養，也在很大程度上發展了學生的智力.(3)有助于發展學生的數學核心素養.在高中數學新課程標準下，“數學核心素養”已經成為高中數學課堂教學的核心目標.而通過視覺思維理論的應用，則可輔助學生實現過程、內容與背景三個維度的教學目標，最終提升學生的數學核心素養.

二、視覺思維理論在高中數學教學中具體應用

1.視覺思維理論突破固定思維模式

2.制定視覺情境，注重發現與創造

面對高中數學課程標準下的要求，教師在組織和開展課堂教學的時候，必須要立足于數學與實際生活之間的聯系，從學生實際生活中尋找相關的生活素材，結合數學學習內容，給學生營造一個視覺情境，促使學生在視覺情境體驗的過程，積極主動參與到數學知識的探究學習中，并在這一過程中，了解數學知識的生成過程，深化并掌握數學知識.另外，通過視覺情境的設定，也促使學生在視覺情境體驗中，激活了自身的數學求知欲望.在“異面直線”這一數學概念教學中，在視覺思維理論下，教師就結合學生的實際生活，從中挖掘出公路車道與十字交叉路口這一生活化的元素，并利用現代信息技術將其展示出來，給學生創設了一個視覺情境意像，使得學生在視頻資料的觀看和體驗中，發現相交直線、平行直線在生活中隨處可見，但是這種模式下，極容易產生各種各樣的交通事故.接著，教師繼續將立交橋的構建原理展示出來，使得學生在這一視覺情境中，發現平面和異面直線的差異，最終對“異面直線”這一數學概念形成深刻的理解.

3.視覺模型意像，幫助學生建立數學思想

結合相關的統計顯示，高中學生在開展數學學習的時候，之所以存在極大的難度，是因為學生在學習的過程中，無法將具體的數學問題進行轉化，使其成為合適的視覺模型意像.致使學生在學習中，無法對數學模型展開分析，難以發現其中存在的數學規律.因此，在視覺思維理論下，教師在開展高中數學課堂教學的時候，必須要構建視覺模型意像，引導學生通過數學模型分析，使得學生在分析的過程中，抓住問題的特征，明確其中哪些是主要的因素，哪些是次要的因素，最終從中發現數學規律，更好地解決數學問題.例如，已知α+β+γ=π，求證x2+y2+z2≥2xycosα+2yzcosβ+2zxcosγ.在這一數學問題中，由于求證的數學式屬于三元二次不等式，在視覺思維理論下，教師應引導學生以x、y、z三個數中的兩個數看作是已知，將一個看作是未知數.如此一來，三元二次不等式就逐漸變為二次函數.在此基礎上，教師引領學生將二次函數的模型構建出來，并通過二次函數模型構建的途徑，對其進行解決.在這一過程中，通過思維模型的應用，有效解決了這一問題.同時，也促使學生在解決的過程中，優化了自身的思維品質，實現了學生的全面發展.

4.利用視覺思維，分析數學規律

多數學生在高中數學學習的過程中，學生常常會遇到較大的阻礙，致使學生在學習的過程中，面臨著學習難度大、學習興致低等現象.尤其是在高中數學學習中，學生常常面臨著非常多的數據，并且這些數據之間沒有規律，以至于學生在具體的學習中，面臨著較大的困難，很難實現數學知識的高效學習.基于此，教師應充分借助視覺思維理論，引導學生利用坐標的方式，將數據明確地表示出來.如此一來，學生在數學坐標的幫助下，可很快掌握其中存在的規律，進而更好地開展數學知識學習.以“統計”教學為例，在視覺思維理論的指導下，教師在開展教學的時候，就引導學生將自己視為一名食品管理員，假定工廠中現在一共有20種餅干，為了使得消費者更好地了解餅干的合格率，教師就引導學生借助概率的方式畫圖標，在直觀的觀察中，明確數字之間的規律，最終解決這一數學問題.

綜上所述，將視覺思維理論應用到高中數學課堂教學中，可輔助學生更好地開展數學知識學習，促進學生的全面發展.教師要明白視覺思維理論的內涵和價值，并與數學學科進行有效結合，緊緊圍繞視覺思維理論，從突破固定思維模式順應數學知識的特點，制定與教學內容適應的視覺情境為學生的發現和創造提供基礎，通過視覺模型意向幫助學生建立數學思想，利用視覺思維分析數學規律等四個方面進行視覺思維理論的具體應用，激發學生的興趣，讓學生能夠更容易學習數學知識，體會學習的樂趣，最終實現高中數學的高效學習.