提升高中生数学直观想象素养的案例研究

发表时间:2020/8/27   来源:《教育学文摘》2020年第10期   作者:谯用
[导读] 基于分析提升高中生数学直观想象素养的案例

         【摘要】基于分析提升高中生数学直观想象素养的案例。主要通过图形化的表达,构建知识体系;建立数学模型,拓宽解题思维;探寻图形状态,简化解题过程三种途径,选取具有典型的教学案例,引导学生运用向量构建几何图形,利用代数方法求解几何问题,不断激活学生的数学思维和空间想象力,拓展学生的解题思维和思路,增强学生的解题效率,为学生的后续数学学习奠定基础。
         【关键词】    高中生       直观想象素养       教学案例对于高中数学几何教学来说,不仅需要学生掌握一定的计算公式和方法,还要加强对学生的直观想象素养的培养,帮助学生养成良好的解题思维和习惯,实现学生的高效数学学习。因此,这就需要数学教师全面探寻相关的教学案例,构建科学的数学能力提升体系,对学生展开数学能力素养的有效训练,促使学生可以运用数学知识与思维能力,展开自主的想象和思考,进一步突破数学难题,从而增强学生的数学学习成绩和效率,最终实现学生的数学核心素养的形成。
一、图形化的表达,构建知识体系
         在高中数学教学中,想要提升学生的直观想象素养,就需要学生学好几何知识,能够将抽象的几何问题,转变为直观的空间图像表象,学会图形化的表达方式,来增强学生的空间思维能力,促使学生能够借助运算方法去计算几何知识,学会使用语言、作图等形式,去传达几何知识点,以及运用自己的思维模式,去进一步分析几何问题的解题思路,从而确保学生能够构建出基础的知识体系,为接下来的学习奠定良好的基础【1】。
         案例一:关于人教A版《函数概念》教学,属于高中数学内容体系的重要部分之一,几乎涵盖了整个高中的数学学习,与很多的数学知识都具有一定的联系。因此,在教学中,数学教师要让学生能够理解函数的定义及定义域、值域和对应法则,掌握判定函数和函数相等的方法,能够从实际问题中抽象概括出函数概念,培养学生的分析问题和解决问题能力。比如:图一,表示y是x的函数是?
                     图一
从而让学生借助图像,进一步掌握函数的定义和对应关系,将抽象的概念数学具体化,促进学生的直观想象素养的有效提升。
二、建立数学模型,拓宽解题思维
         由于数学公式,实质上就是特定模型的数字化表达。可以说,在高中数学教学中,很多代数学问题与几何知识具有内在的联系,因此数学教师可以引导学生在代数问题之中,学会抽象出几何模型【2】。尤其是针对隐性的模型,通过想象进行几何意义的挖掘,并且建立直观性的几何模型,促使学生的脑海中形成图形的表征,进一步实现复杂问题简单化的学习,从而有效的拓宽了学生的解题思维和思路,增强学生的数学解题效率。
         案例二:人教A版《直线与圆的方程》一课。比如:直线l:ax+by+c=0,与圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,若l平分C的周长,过点P(6,9)做直线m:(2a-b)x+(2b-c)y+(2c-a)=0的垂线,垂足为k,则线段ck的最大值为?对于本题来说,题干上可知直线始终平分圆的周长,所以直线l过圆心C(1,-2),得出a+c=2b,而在接下来的求解过程中,就需要学生去挖掘题目中的隐藏条件,去了解线段CH的变化,是因为垂足H的变化,来得到隐含的几何信息。从而,可以说本道题中包含变量x与y,还有三个参数a,b,c,所涉及到的数学思想方法,就需要运用消元、数形结合和配方等进行计算,从而在学生的解题过程中,只要发现直线过顶点及隐藏的圆,就可以迎刃而解,最终促使学生形成良好的直观想象素养。
三、探寻图形状态,简化解题过程
         对于高中生数学直观想象素养的提升,就需要学生具备一定的直观想象能力。而向量作为几何与代数结合的典型,始终贯穿在高中数学的不同问题和学习内容之中,所以这就需要加强学生对向量运算几何意义的理解,以便学生探寻出图形的特殊状态,进一步简化解题的过程和步骤,确保学生的解题效率得到有效增强【3】。
         案例三:在人教A版中的《平面向量》一课,主要引导学生运用向量方法解决平面几何问题。比如:图二所示,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD长度和两条邻边AB与AD长度之间的关系?
                             图二
对于本道题,第一步就需要学生建立平面几何与向量的联系,去想象问题中几何元素如何用向量表示,以便学生将平面几何问题转为向量问题。第二步,通过向量运算,去想象几何元素之间的关系,第三步将运算结果转换为几何关系。从而,学生掌握一定的图形语言转化形式,有利于进一步增强学生的几何语言理解力,最终促进学生的直观想象素养的有效提升。
【结束语】
    综上所述,对于高中生数学直观想象素养的提升,能够拓展学生的解题思维和思路,增强学生的解题效率,为学生的后续数学学习奠定基础。通过数学教师精心设计的教学方案,选取具有典型的教学案例,不断激活学生的数学思维和空间想象力,促使学生能够借助运算方法去计算几何知识,运用自己的思维模式,去进一步分析几何问题的解题思路,从而确保学生能够构建出基础的知识体系,实现复杂问题的简单化。
【参考文献】
【1】施慧丽. 培养高中生数学直观想象素养的教学研究[J]. 中学数学, 2019(17).
【2】熊晓瑜. 培养直观想象锻造核心素养——高中生数学核心素养之直观想象的培养[J]. 速读(下旬), 2019(6).
【3】徐志文. 核心素养下培养高中生数学直观想象力的方法[J]. 考试周刊, 2019, 000(052):97.
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