“直观想象”核心素养的培养途径

发表时间:2020/11/11   来源:《教学与研究》2020年20期   作者:刘进怀
[导读] 直观想象,是数学学习中的重要方法之一,是指借助抽象思维能力来将问题形象化,利用几何图形帮助解决问题,因此是解决数学问题的一种专业数学素养。培养学生直观想象的能力,可以提高学生在数学方面的逻辑能力,提高学生综合实力
        刘进怀
        贵州省铜仁市江口县民和镇初级中学 554404
        摘要:直观想象,是数学学习中的重要方法之一,是指借助抽象思维能力来将问题形象化,利用几何图形帮助解决问题,因此是解决数学问题的一种专业数学素养。培养学生直观想象的能力,可以提高学生在数学方面的逻辑能力,提高学生综合实力,构建起更加全面的数学知识架构与直观模型。
关键词:直观想象;核心素养;培养途径
一、引言
        当代社会教育背景下,教育部将学生核心素养的培养作为教育重点。在初中数学学科中,学习首先从知识点的定义开始 学科核心素养是整个核心素养体系的重中之重,数学学科的核心素养可分为六种,其中之一就是直观想象。本文从直观想象核心素养的调查开始,对其培养途径进行探索。
二、数学直观想象核心素养培养现状
        对教育部发表的文件内容进行解读后发现,数学教学要把发展学科核心素养作为学生学习重点进行培养。[1]目前,初中数学课程设计工作仍在进行,虽然教育人员已经对核心素养培养背景、意义以及目标有所了解,但是了解还不够透彻,也还未落实实施步骤,仍存在很多问题。其中最基本的一点,就是教师并没有深刻理解文件要求,仅仅明白了新课标给出的基本框架,没有将核心素养真正融入到日常教学中。
三、直观想象的定义
         在研究如何培养直观想象核心素养之前,我们需要先理解直观想象的定义。对于直观想象,其实是直观、想象两种不同的思维模式组成的。从认知层面来看,直观与想象是一种递进的思考,想象是直观印象的延续,建立在直观印象的基础之上。从整体来看,直观认知与想象是学生在解题时所必需的思维过程。 因此我们将从直观与想象两方面分析。
(一)直观
        直观是指对于客观问题的最直接的感受,张楚廷先生曾说:“主观的东西必定具体,具体的东西不一定能直观。”即任何事物包括问题都是由认知层面开始,从直观开始逐步进行到本质理念结束。[2]也就是说,大多数的直观仅仅停留在认识的片段,从教学角度来说,直观是学生们学习知识的入门基础。教师当然不能仅仅让学生对知识的理解停留在直观阶段,但是不可否认的是,直观有利于学生们接受教师新传授的知识的概念。所以我们需要重视直观,而不是仅仅当作一个现象略过,而是作为数学的意向专业素养培养它。


(二)想象
        想象,顾名思义是学生脑海中抽象层面的能力。不同于语文层面的天马行空的想象,数学学习中看中的想象是指从数学图形中,透过所给出的图形直观形状之外,通过其特点在脑海中对其进行空间上的分解或者重组。也就是说,在脑海中构建起数学几何架构对问题中的数学图形进行“变形”,这个过程叫做“想象”。例如《投影与视图》中,找出一个实体几何体的三视图,就要通过想象,勾勒出从不同方向观察得到的平面图形,或者通过给出的条件和平面三视图在脑海中还原立体几何的真实面貌,这也就是空间想象力。
(三)直观想象
        著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形难达直观,形缺数难以入微。”数学学科的直观想象,绝大多数是用来解决几何问题的,它其中包含的一项重要思想就是初中数学常常提到的数形结合思想。学生需要拥有的直观想象核心素养,应是在理解问题含义时需要甄别有效条件,简化思考步骤,首先达到直观认识的深层次理解,再运用空间想象能力进行推导及探索。
四、学生直观想象的培养
        史宁中教授有言:“数学知识的形成依赖于直观,数学知识的确定依赖于推理。”这句话的意思就是对数学的直观印象其实可以得出大概的数学结果,而这种直观可以说是人们日常生活中常说的直觉。这种直觉是从反复多次的联系中获得的,并不是教师可以直接传授的。因此教师在培养学生直观想象核心素养时,需要给学生进行大量题目练习。这并是不说进行简单的题海战术,而是在每一个题都研究透彻能够举一反三说出其中考查知识点的前提下,尽可能的帮助学生进行不同题型的练习。引导学生进行观察与思考,进而提升自己在数学题方面的“直觉”。例如,学生们在学习《投影与视图》一课时,所考察的知识点很简单,就是二维空间与三维空间的转换以及解几何图形。教师可以通过多媒体来播放一些空间几何与二维几何相互变换的过程视频,学生们再看的过程中慢慢提升熟练度,培养直观能力,再通过例题进行训练。需要注意的是,对于一道题应该从多方面学习透彻,比如通过投影求实物高度的题型。学生要养成画图的好习惯,将数形结合思想融入到每一个题中。当把实物转换为几何图形之后,教师要引导学生发散思维,不能仅仅局限在一个知识点内,而是全面思考数学空间几何的知识,形成脑海的基本反应,才能更好的培养直观能力。
结语:数学核心素养从不是一蹴而就的,它是逐步完成逐步提高的。目前从教师的角度对如何培养学生直观想象核心素养的道路依旧任重而道远,我们仍需要完善理论层面的认知,更要在实践中发现问题解决问题。直观想象不仅是一种数学素养,更是一种人生素养。它的培养途径应该是全面性、综合性、开放性的,并且需要完善素养教学的评价机制。本文给出了一些对于直观想象的初步培养策略,而更加完善的培养设计是我们下一步的重点研究课题。
参考文献:
[1]张楚廷.数学原则今论[M].长沙:湖南师范大学出版社,1994.
[2]任樟辉.数学思维论[M].南宁:广西教育出版社,1996.
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