徐忠明
江苏省常州市武进区湟里高级中学 213151
摘要:因为数学学科自身所具有的基础性,越来越多的学者开始思考在高中数学教学中如何有效培养学生的核心素养。在对高中生数学核心素养进行培养的时候,一定要找到一个切入点,即直观想象素养,而这也是落实数学核心素养培养目标的关键点。针对此,笔者在本文进行了详细分析。
关键词:高中数学;课堂教学;直观想象素养;培养策略
在现代高中数学教学中,一个热门话题就是培养数学核心素养,作为一线数学教师,在感受这种热情的同时,也希望找到一条有效的落实途径。如果说数学逻辑素养、抽象素养是高中教师耳熟能详的基本素养,那么直观想象素养则较为“冷门”。但是笔者在教学中发现,很多学生在学习数学知识的时候,还是依靠知觉,特别是在几何知识点的学习中,直观极为重要,是打开解题的关键钥匙。因此,培养高中生直观想象素养非常重要,而是落实数学核心素养培养目标的关键点。
一、直观想象素养分析
所谓直观想象素养,就是利用几何直观和空间想象对物体的变化形态进行感知,从而利用对图形的理解去解决数学问题的一个素养。从本质上来说,直观想象素养就是通过联系数与形,提高解决数学问题的能力。在高中数学教学中,学生的直观想象素养在数形关系的建立中得到明显体现,他们可以通过几何图形将问题描述出来;可以与图形相结合对问题进行有效解决;可以利用空间想象对事物进行认识与理解。简而言之,直观想象素养自身所具有的工具性非常强,可以帮助学生将复杂问题简单化,快速找到解题思维,提高解题效率。数学教师在培养学生直观想象素养的时候,要先对数形结合关系进行分析,找到事物本质,从而实现对学生直观想象素养的培养。
二、高中数学教学中培育直观想象素养的途径
1借助多媒体技术,理解事物空间状态
为了让学生对空间事物状态有更加深刻的了解,并运用其解决生活实际问题,教师应该借助多媒体技术开展教学活动,为培养学生直观想象素养奠定基础。
在数学知识点中,事物的位置关系、形态变化和运动规律对应于数学中的视图问题、折叠问题和点在空间中的运动问题,在解决这三类问题的时候,要求学生在脑海中构建立体动态图,而这对一些想象素养比较差的学生来说难度非常大。因此,针对该问题,教师可以采用多媒体技术开展小学活动,帮助学生更好的理解空间关系,并在脑海中形成立体动态图。具体来说,教师可以结合图形位置、形态、点的运动情况制作课件,并通过多媒体展现在学生眼前,加深学生的印象,提高其想象能力,能够清晰的观察到图形的运动与变化,找点线面三者之间的关系,从而有效解决问题。
例题1:如图1所示,为了保护河上古桥OA,现规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两段O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m。经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),。
(1)求新桥BC的长;
(2)当OM多长时,圆心保护区的面积最大?
图1 图2
在解决第二小问的时候,通过几何画板发现,在移动点M到O的时候,半径与OF的AE数是越来越大,而AE则是越来越小,但是题干要求AE和OF都要不少于80m,因此,AE为80m即可,这个时候,利用ME等于M到BC的距离而便可以计算出OM的长度。当OM等于10m时,圆心保护区的面积最大。
可见,在高中数学动态空间教学中,多媒体等信息技术具有得天独厚的优势,利用其开展数学教学活动,不仅可以活跃课堂氛围,还可以将学生的学习积极性与思考主动性彻底调动提高,提高学生的空间想象能力。
2做好专题训练,提高图形应用能力
在培养高中生直观想象素养的时候,另一个重要途径便是利用图形对数学问题进行描述与分析。为此,教师可以积极开展专题训练,锻炼、提高学生的图形应用能力,为学生直观想象素养的形成提供支持。具体来说,数学教师在专题训练中,首先,要选择告知的训练题,然后结合教学内容真毒学生进行有效训练;其次,在专题训练结束以后,教师要引导学生做好总结工作,总结解题过程,找到试题最佳的解决方法,提高学生的解题能力与解题效率,实现对学生图形应用能力的培养。
例题2:已知平面直角坐标系,设直线方程为和圆()交于A、B两点,O为坐标原点,若圆上一点C满足,则=_____。
通过阅读题干时发现,难度并不大,但是如何没有找到合适的解决方法,那么难以计算出正确结果。为了让学生在练习中提高自身的图形应用能力,教师可以引导学生通过图形,运用向量知识进行解决。
通过解答发现,很多学生都先绘制一个图形,如图2所示,然后再在此基础上一步一步解答,最后得出。在这个过程中,学生不仅提高了自身的图形应用能力,而且直观想象素养也得到进一步提高。
对学生而言,基于图形化的直观想象素养是解决问题的有效方法,利用数形结合使学生建立形成更高层次的思维直观模型,直观想象素养是循序渐进培养的一个过程。
总的来说,在高中数学教学中,培养学科核心素养是一项重要的教学目标,在完成的过程中,既需要在理论层面上进行学习与改进,还需要在实践中不断完善。直观想象素养作为数学学科核心素养的其中一个素养,也是学生几何知识学习中不可或缺的一个素养,因此,高中数学教师要加大对该素养的培养,让学生形成良好的直观想象素养,落实学科核心素养的培养目标。
参考文献:
[1]庄素端.高中数学教学中直观想象素养的培养途径探究[J].高考,2020(32).
[2]张舒.高中数学直观想象素养能力的培养与研究[J].数学教学通讯,2020,000(006):P.36-37.
[3]路小雷.高中数学教学中直观想象素养培养策略探讨[J].中外交流,2018,000(032):126.
[4]周礼平. 高中数学核心素养培育之切入口探寻——以直观想象素养要素培育为例[J]. 数学教学通讯, 2020, 000(009):P.39-39.