高中数学教学中培养学生直观想象的实践探讨

发表时间:2021/4/16   来源:《教育学文摘》2021年36卷2期   作者:冯志军
[导读] 对于高中数学课程而言,学生学习几何知识过程中,必须掌握直观想象力
        冯志军
        四川省凉山州宁南中学  四川 凉山 615400
        摘要:对于高中数学课程而言,学生学习几何知识过程中,必须掌握直观想象力,而此种能力并非学生与生俱来的,需要通过后天培养形成。对此,本文介绍了直观想象培养意义,并提出几点培养策略,希望能够为相关学校与教师提供参考。
        关键词:数学教学;直观想象力;培养策略
        前言
        对于直观想象能力,主要是通过空间想象与直观想象形式对事物变化与动态进行感知,借助图形理解实现数学问题的处理。以此种概念角度分析,培养学生直观想象力,可以充分促进学生数学水平,有效处理数学问题,进而充分实现数学教学目标。开展教学活动时,教师需要引导学生借助相关练习题对知识进行充分巩固,提高数学水平,同时应该借助合理的活动引导学生进行应用,进而充分提高学生直观想象力,促使学生可以通过如图形描述、空间位置认识、数学问题分析等方面学习,建立直观想象思维,不断强化自身数学思维能力,促进学生稳定发展。
        1 直观想象培养意义
        培养学生直观想象力,可以充分强化解题效率。①能够构建良好数形关系,不断强化其图形应用水平,深入理解问题本质,短时间内确立正确解题思路。②基于直观想象思维,学生能够借助特殊模型进行想象,特别是立体几何课程,引导学生借助多面体、旋转体等模型展开实践,之后教师借助多媒体软件将直观几何形象展示给学生,充分促进学生空间思维与直观想象力。
        2 直观想象培养策略
        2.1 培养学生准确作图意识
        数学学科主要内容就是对空间形式与数量关系进行研究,研究对象主要是形和数,两者之间具有紧密关联。若是“数”没有“形”支撑则缺乏直观性,而“形”没有“数”支撑则无法入微,因此需要对两者进行有机结合。在新课标中,几何与代数、函数两方面内容是实现学生直观思想培养的重要数学知识,在直观想象力培养方面具有载体作用,教材中其他数学知识对于直观想象力培养任务也具有一定要求。所以,直观想象力体现在高中数学课程中各个单元,教师应该注重学生规范作图意识。
        教师应该引导学生充分了解概念本质,实现作图规范性目标,例如,正三棱锥概念内涵如下:底面为三角形,底面中心是底面上的顶点射影。开展教学实践活动时,一些学生并未充分以正三棱锥本质为切入点,仅仅是随便作图。所以,教师需要在学生学习中将自身示范引领作用充分发挥出来,积极根据以下方法进行作图:①借助斜二测画法进行底面直观图绘制,此时需要注意,底面并非正三角形。②进行底面正三角形中心O绘制。③过O点进行底面垂线绘制,同时取垂线任意一点,记为P,并连接PC、PB与PA,及获得正确正三棱锥。见下图。
        
        图1 正三棱锥
        进行规范作图时,学生能够充分认识到,PO垂直底面,所以PO垂直AC,又因为BO垂直AC,因此,AC垂直面POB,所以AC垂直PB。学生进行规范作图时,即可以了解正三棱锥中,对棱垂直性质。


        2.2 引导学生借助直观想象方式处理数学问题
        对于学生核心素养而言,只有在具体问题中进行充分应用相关素养,才可以充分形成。而直观想象力并非某个具体技能或是知识,其属于思想习惯,需要自然运用于数学问题中,才能够形成直观想象力。所以教师开展教学活动时,不应该将技能与知识传授作为主要目标,应该以整个主题或是跨主题的角度,引导学生以整体为切入点对知识结构进行充分把握,自觉形成核心素养。
        解题时应用信息技术绘制函数图像,引导学生对数学外在美,并以此为基础不断强化其几何直观水平。几何直观主要是通过图形,并借助符号对数学本质进行外观展示,在数学学习中属于一项重要学习技能与数学理念,借助几何直观能够促使抽象数学问题更加明了与简单,另外,能够促使学生充分感受数学和谐美、内在美与简洁美。例如,开展函数y=ax+b/x教学活动时,教师应该借助信息技术将该函数外在美展示给学生,就是,在a与b同号情况下,该函数图像为一对“勾号”,在a与b为异号情况下,该函数图像为双捺或是双撇形象。见下图。
        
        图2 函数y=ax+b/x图像
        2.3通过三视图训练实现学生直观现象力培养
        在高中数学教学活动中,三视图具有重要地位,同时也是实现直观现象思维培养的重要内容。因此,解答此类问题过程中,教师不应该只将答案提供给学生,同时还应该不断引导学生进行想象,让学生进行讨论,促使学生能够逐步产生直观想象力。比如,见下图。
        
        图3 五面体三视图
        上图为五面体三视图,其中,俯视图和也正视图均为等腰直角三角形,俯视图是一个直角梯形,并且在图中标出了部分边长,那么该五边体体积是多少呢?
        进行习题解答时,应该引导学生将自身直观想象力充分发挥出来,对三视图展开整合处理,进行形成完整五面体。并结合已知数条件,计算五面体体积,充分促进学生的直观思维发展。反之,结合已知图形进行相关三视图绘制,同样可以实现直观想象力锻炼。此方法要求教师将学生主体地位充分发挥出来,应该借助科学活动不断提高学生学习效果,构建良好直观想象思维。
        3 结语
        综上所述,开展教学活动时,教师应该根据高中生具体能力,充分培养其直观想象思维,引导其借助直观想象思维有效处理数学问题,促使学生能够深入了解数学知识,并养成良好空间思维。教师可以借助培养学生准确作图意识、引导学生借助直观想象方式处理数学问题、通过三视图训练实现学生直观现象力培养等策略实现这一培养目标。
        参考文献:
        [1]安静. 高中数学教学中培养直观想象素养的策略研究[J]. 中学课程辅导:教师通讯, 2019(19):37-37.
        [2]陶樱. 基于发展学生数学直观想象素养的教学实践研究[J]. 中学数学:高中版, 2020(04):76-77.
        [3]赵莉. 提高高中数学核心素养的教学策略研究[J]. 中学数学:高中版, 2020(04):94-95.
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