张晓兰
贵州省遵义市第五中学 563000
【摘要】数学研究的对象是数与形，数与形不是截然分开的，“形”可以用“数”来描述，“数”可以展示“形”的特征.因此，要想真正实现数形结合，就必须为学生寻找到一个坚实的基础，这个基础体现在素养方面的直观想象素养.直观想象包括两点，即几何直观与空间想象.毫无疑问，直观想象的直接研究对象是“形”，而“数”则是作为研究“形”的工具而存在.几何直观可以理解为空间想象的基础，空间想象可以理解为几何直观的思维延伸.学生的直观想象能力要想得到有效的培养，在高中数学教学过程当中，教师要重视对于学生直观想象能力的培养，让学生能够在数学学习过程当中，灵活运用对于空间的想象能力预测数学模型的变化与核心本质，提升对于数学知识掌控能力，将具体事物转化为感性认知，学会从多个角度看待问题，更方便地解决位置问题。
【关键词】高中；数学；培养
在新课程背景下，教师要寻求教学方式的不断改变，重视对学生综合能力的全面提升。直观想象能力能让学生将抽象难懂的几何知识用生动直观的图像呈现出来，激活学生学习主动性，保证教师能够与学生在课堂上形成良好互动关系，他们将生活经验以及学习感悟等等用更鲜明的方式体现出来，为他们今后的学习打下扎实基础。接下来，笔者将从多个方面简单介绍如何在高中数学教学过程当中更改教学手段，培养学生直观想象能力，提升课堂教学质量。
一、直观想象能力在高中数学学习中的定义
想象能力是人类大脑中产生的对表象事物的深度加工过程，在数学中的直观想象能力，则需要围绕数学模型或者数学理念展开对知识的加工与感知。从一方面讲，所谓的直观想象能力，其实就是一种在脑海中将抽象复杂的数学知识转化为具体的图形、符号加以理解的能力，学生们利用直观想象能力可以很方便地理清图形与数学课程核心知识间存在的关系，有利于构建直观数学模型。与其说是培养学生想象能力，不如说是锻炼高中生抽象思维与具象思维的快速转换能力，在实际解决数学问题的时候，利用直观想象能力，他们可以很敏锐地捕捉到数学问题切入点，深入理解数形关系，灵活运用所学数学知识，试探出最优的数学问题解决办法。
二、培养高中生直观想象能力具体措施
（一）搭建数形联系，培养直观想象能力
因为学生们要想培养起来较强的直观想象能力，就需要对数学图形有着深刻的理解与认知，从而才能顺利解决数学问题。所谓：“数缺形少直观，形缺数难入微”，二者不能孤立存在，而是要相辅相成地用来解决实际问题。这也是为什么在整个高中阶段，我们都强调着要培养学生数形结合能力，让他们能够将图形与数学知识灵活结合起来进行学习与探究。当他们拥有了较强的数形结合能力以后，学生们的洞察力与感知力都将大大增强，接触到新的数学知识时，便能迅速按照所写知识与题目给出的线索或者图像进行分析，在图形的辅助下，实现对结果的直观推理。这不仅仅对于学生解答数学问题有着较强的帮助，而且还能强化自我对信息的整合能力与收集能力，对于他们综合素养的提升也有着较大的益处。
（二）借助数学模型,培养直观想象能力
数学模型是在研究数学学科的时候,十分重要的一种辅助研究工具,通过数学模型,我们能够很方便地将抽象复杂的数学关系表达式转化为直观的模型,方便人们观察,并找到各个数学变量之间存在的关系。
在高中数学学习阶段,学生们能够接触到的数学模型包含立体结合模型、解析几何模型以及平面几何模型集中,其中立体几何数学模型主要是指长方体或者四面体的三维模型图像,而解析几何模型能够更方便高中生观察到几何体上的点、线、面之间的关系,平面几何则是将三角形、圆形等平面图像上的几何关系用模型的方式呈现出来。教师们借助多种多样的数学模型,可以督促高中生进一步简化数学问题,构建立体完善的空间思维能力。
需要注意的是,无论是哪种数学模型,其实其核心思想都是对数学问题的简化与具象化。所以,不同的数学模型之间也存在较为紧密的联系,任何人在学习数学知识的时候,都可以回忆之前接触到的数学模型,然后找到不同数学模型存在的异同点,整合在一起进行记忆。例如,当教师给学生介绍立体几何部分知识的时候,就运用一些特殊模型,将立体几何与几何模型合并起来,让他们看一看立体几何的长方体或者正方体模型,从而在透视的角度找寻点线面之间的联系,学生在观看模型的时候,也会很惊奇的发现所有的立体都是由点线面在不同空间当中搭建而成的,这对于培养学生直观想象能力有着很大的帮助。
(三)辨明图像特征，培养直观想象能力
要想让学生们具备较强的直观想象能力，教师不仅仅要让学生们具备很强的脑海构建立体图像的能力，而需要加强对高中生洞察能力的提升，因为人类直观想象能力的形成过程跟他们日常生活经历与学习经验有着密切的联系，在特定情境当中，根据接收到的不同图像信息与环境因素，人们把这些内容与自己已经构建完善的知识体系结构联系起来，并从中找到符合条件的模型或者图像，筛选出最符合条件的内容部分。因此，学生们应当在学习数学知识的时候，仔细观察给出图像特点，找出每一个图像明显特征。而在高中阶段的函数部分教学时，这种对图像特征的辨别能力更加重要。
三、直观想象培养不是一个孤立过程
大量的课例分析可以积累大量的教学经验，而大量的教学经验表明，直观想象的培养其实并不是一个孤立的过程，很大程度上可以将其理解为一个系统工程.初步的研究表明，在直观想象的培养过程中，学生需要进一步借助几何直观来发展空间想象能力，增强用图和识图的能力，体会空间几何特征的刻画方法和刻画的本质，培养创新思维.进一步的研究发现，当把直观想象解析为几何直观与空间想象之后，直观想象能力培养的逻辑也就变得很清楚了，也就是上面所强调的，在几何直观的基础上培养学生的空间想象能力.之所以说这是一个系统工程，是因为在巩固学生的几何直观基础的时候，教师也有大量的工作要做.在上面的课例当中可以发现，几何直观常常需要模型作为支撑，于是这就涉及数学学科核心素养中的数学建模；空间想象需要学生进行有逻辑的推理与想象，于是这又涉及逻辑推理，其中还有可能涉及运算，等等.因此，一个直观想象将数学学科核心素养中的多个要素组织在一起，从而形成一种系统的学习形态.因此，在培养学生直观想象能力的时候，教师一定要有系统思维，绝对不能将直观想象孤立起来，否则那样的教学过程，一定不能让学生的直观想象素养真正落地.
结束语
综上所述，随着新课改的不断推进，在高中数学教学过程当中，教师不仅仅要让学生们对于数学知识概念有强大的掌控能力，而且还要培养学生直观想象能力，为他们创设更丰富多样的学习方法，将课堂交给他们自己去自由探究。激发他们观察图像并动手作图的能力，在保证高中生直观洞察能力得到提升的同时，也促进他们在今后的数学学习中习惯性使用数形结合思想，提升综合素养。
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