利用信息技術提升數學直觀想象的教學策略與案例

廖柳玲

摘 要：在現代教育革新背景下，發展學生的學科核心素養已經成為了目前的教育重點。培高中的數學具有很強的邏輯性及抽象性養學生的數學核心素養，這讓學生在學習中產生一定難度。尤其是在數學學科中，數學學科中所涵蓋的一些內容相對抽象，學生在學習的過程中可能無法快速地進行分析和思考。因此，在高中數學教學中，教師必須要著重提高學生的數學直觀想象素養，讓其能夠在面對抽象的問題時學會抽絲剝繭、化繁為簡，有效提升學生的學習效果?；诖耍疚木椭靥接懤眯畔⒓夹g提升學生數學核心素養的具體教學策略。

關鍵詞：高中數學;信息技術;直觀想象;策略;案例

學科核心素養是指育人價值的體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力?！镀胀ǜ咧袛祵W課程標準（2017）》版提出了數學學科的六大核心素養，包括數學抽象、數學運算、直觀想象、邏輯推理、數據分析、數學建模。高中數學六大學科核心素養既相互獨立，又相互聯系。既是數學課程目標的集中體現，又是學生具備數學的基本特征的思維品質、能力、情感態度、價值觀的綜合體現。是學生在數學學習和應用數學的過程當中，逐步地、慢慢地形成的和發展的。其中，直觀想象重點是通過直觀感知客觀事物的形態與變化，認識事物的位置關系、數量關系、變化規律，通過建立形與數的聯系來分析數學問題，尋求問題解決的思路。直觀想象是發現問題的基礎，也是邏輯推理、數學抽象的思維基礎。當下高中數學教學最大的難點在于知識內容抽象難懂，需要學生由原來的感性認識逐漸上升到理性認識，這就要求教師將比較抽象的學術形態內容轉化為學生容易直觀感知的教育形態內容。提升數學直觀想象素養，日常教學可以從以下幾個方面著手：充分利用實物模型，培養空間想象能力， 充分利用一切可利用的信息技術，提升直觀想象素養，強化數形結合意識在解題中的運用。高中的數學具有很強的邏輯性及抽象性，這讓學生在學習中產生一定難度。多媒體可以創造良好的教學情境，使知識內容更加具體化、清晰化，同時增加課堂容量，優化學習效率，有效的提高教學質量。而教師借助信息技術在高中數學教學中的應用，能對學生數學直觀想象素養的培養起到非常重要的作用，本文通過一些具體案例談談在高中數學教學過程中如何利用信息技術來培養學生的直觀想象。

一、利用信息技術，創設教學情境，激發學生的學習興趣

學生學習數學的過程，是學生的認知過程與其情感、意志形成相輔相成的過程，也是學生建構新知、經歷思維、提升創新意識、塑造健全人格的過程。引導學生從數學的角度發現和提出問題的能力，最后解決問題，能大大激發學生學習數學的興趣，引發學生對世界觀、價值觀的思考，從而成為持久學習鉆研數學的動力。

著名教育家波利亞說過：“發現問題比解決問題更重要”，我在“概率分布直方圖”的課堂教學中，設計了一個短視頻，展現了家鄉柳州山美水美，與之對比的是世界嚴重干旱缺水地區觸目驚心的災難場景，以及為了爭奪水資源引發世界各地的紛爭戰火，讓學生身臨其境的感受到節約水資源，人人有責，引起學生的思考與共鳴，激起學生環保節能的責任感與參與熱情，再順理成章的引出本節課的話題，“市政府決定實施階梯式水價制度，你有哪些建議？”，從而讓學生融入課堂并深刻理解教學任務及目標。又“指數函數”的課堂教學中，在介紹指數的特征的時候，配合圖文并茂的澳大利亞野兔成災的現實背景與動畫情境，讓學生直觀感受到指數式爆漲的威力，可以更容易觸動學生，激起學習指數函數的興趣。

二、利用信息技術，突破教學重點、難點，增強學生的理解能力

高中數學相比初中數學，具有很強的邏輯性及抽象性，這讓學生從初中升上來很不適用，感到不得要領，并在學習中產生一定的畏難情緒。信息技術融入課堂可以創造良好的教學情境，使一些比較抽象的知識內容更加具體化、清晰化，幫助學生理解和掌握這些知識。

比如，函數知識對高一的學生來說就過于抽象。在指數函數的圖象與性質這節課中，我利用幾何畫板軟件畫出函數圖像，引導學生觀察課件演示的圖象，從定義域、值域、單調性、以及底數的不同對單調性的影響等，由于圖象的直觀性，學生很容易就接受和理解，從而很快總結出指數函數的圖像與性質;另一方面方面，對指數恒等式的理解，也可以利用幾何畫板的動態性演示，通過改變參數a 的值來觀察相對應的函數圖象恒過定點（0，1），得以從另一個角度驗證，從而對指數恒等式的理解更加深刻。同樣，在講對數函數與指數函數的關系的時候，我也利用幾何畫板軟件畫出函數圖像，引導學生觀察課件演示的圖象，可以進一步引導學生歸納得出指數函數與 兩者圖象之間的關系，學生不僅容易理解，而且印象深刻，慢慢形成從圖形到數量，從具體到一般，抽象出函數的性質，并用數學符號予以表征，最大限度地提升學生的抽象思維能力。

比如在教學“一元二次不等式”這一部分內容時，如果教師直接通過從數量關系這一角度來讓學生進行分析，可能有些學生不能夠快速地進行理解。因此，在教學這一部分內容的過程中，教師就可以借助幾何畫板，畫出不同一元二次函數圖像來進行詮釋和引導直觀的讓學生理解在不等式求解過程中的過程中，如何貫徹“大于取兩邊，小于取中間”這一原則。借助這樣的教學實施模式，能夠讓學生運用一種更為直觀的方式去解決數學問題，也能夠讓學生在觀察這一函數圖像的過程中更加清晰地了解到數學知識之間的聯系和變化，強化學生的學習認知。

三、利用信息技術，擴展課堂容量，培養學生多元化思維

信息技術融于課堂，有助于課堂容量的提高，方便教師展示各類知識點、例題及練習。學生在巧妙的課件設計下不自覺的引發出多角度的思考，切實培養了學生思維。

比如“變式訓練”環節，教師在課堂教學過程中，在精心選擇好的數學練習題的基礎上，利用PPT不斷改變例題、習題中的條件或者結論，進行變式，通過分析問題、解決問題，找到問題中的關鍵點，使得學生理解數學知識、數學問題的本質特征，最后師生共同總結，歸納出一類數學問題解題方法。通過變式訓練，使得學生達到舉一反三，融會貫通的效果，對一類數學問題，形成一定的條件反應，使得數學問題解法優化。利于培養學生數學抽象和數學建模思維核心素養。

又比如，在“概率分布直方圖”的課堂教學中，我設計利用Excel的計算和圖表功能，在一節課內，帶領學生經歷整理數據，分析數據，提取信息，進行推斷和獲得結論這一完整統計過程，深刻體會到統計解決問題的基本思路，并通過學生實際操作，積累數據分析的經驗，體會統計思維與缺東西思維的差異，體會到科學決策成功的快樂。而這一些多元化思維的傳遞是傳統教學一節課難以達到的。

四、結束語

綜上所述，在高中數學教學中，學生數學直觀想象素養的培養是教師需要完成的一個教學重點。但在具體的教學實施環節中，教師必須要考慮到學生的身心發展特點，對其進行有效的引導。同時，在具體的教學過程中，教學中遇到問題時，教師要及時地對學生進行點撥，讓學生能夠在自己的幫助下更加深入地去圍繞著問題內容展開思考和探究，能夠尋找到解決數學問題的實際途徑。在遇到問題時學會多角度地進行思考，將抽象內容化為具象內容，有效地進行延伸，促進學生的綜合發展。

參考文獻

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