高中數學直觀想象素養的培養

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高中數學直觀想象素養的培養

【摘要】本文就高中數學直觀想象素養培養研究進行如下論述.

【關鍵詞】高中數學教學;直觀想象素養;培養

直觀想象素養是學生在學習過程中能夠借助空間想象能力掌握數學圖像的變化,從而利用數學幾何圖形的教學內容解決實際問題.高中是學生學習的重要階段,學生已經具備一定邏輯思維能力,教師應當培養學生的直觀想象能力,使學生能夠運用幾何圖形解決數學描述性問題,開拓學生的學習思路,使學生能夠建立圖形與數學的教學聯系.通過加強高中數學直觀想象素養的培養,可以引導學生利用圖形解決數學問題,提高學生的數學學習能力.

一、引導學生學習幾何知識,形成空間圖像表象

教師在培養學生直觀想象素養時,應當引導學生學習幾何圖形使學生能夠形成空間圖像表象,便于學生運用直觀想象素養解決數學問題.教師可以根據數學教材內容,培養學生利用語言表達數學問題、分析問題的解決思路,從而加強學生對數學知識的理解與掌握,使學生能夠運用直觀想象素養解決數學問題.例如,教師在教授學生“立體幾何初步”的知識時,可以引導學生初步認識幾何圖形,使學生能夠系統掌握幾何圖形的知識內容,便于學生積累數學學習經驗.教師可以在課堂教學中使用幾何圖形的模型與圖片,使學生能夠認真觀察圖形的實物內容,逐步引導學生歸納總結幾何圖形的結構特征,使學生能夠明確柱體、錐體、臺體之間的區別,便于學生在學習過程中形成空間圖像.通過引導學生學習幾何知識形成空間圖像表象,可以幫助學生掌握幾何圖形的基本知識內容,使學生能夠運用文字描述幾何圖形的特征,加深學生對幾何圖形的理解.

二、加強學生用圖意識,合理利用直觀想象解題

在高中數學教學過程中,學生難以運用直觀想象解決數學問題,嚴重影響學生的學習效果.故此,教師應當加強學生的用圖意識,使學生能夠合理運用直觀想象能力進行解題,便于學生將幾何問題轉化為空間圖形,使學生能夠運用數學表征聯系,解決數學實際問題.例如,教師在教授學生學習“空間圖形的公理”時,可以引導學生閱讀教材內容,分析如下問題,“三角形、球形是平面圖形嗎?”“請結合正方體解釋空間圖形的公理.”根據教師提出的內容,學生進行思考可以發現三角形是平面圖形,而球形不是平面圖形,屬于空間立體圖形.而使用正方體證明空間圖形的公理,首先應當以正方體點、線、面作為基礎,使學生能夠運用直觀想象素養進行認知,明確正方體點、線、面之間的位置關系,使學生在推理過程中形成空間立體圖形;其次要知道學生運用規范的數學語言描述圖形之間的基本位置關系,完成空間圖形的公理證明,空間圖形公理“如果一條直線上的兩點在一個平面內,那么這條直線上所有的點都在這個平面內.”通過加強學生用圖意識合理運用直觀想象解題,便于學生掌握數學教學內容,提高學生的數學學習效率.

三、使用多種畫法解題,構建最佳問題

直觀想象能力主要應用在學習幾何圖形方面,教師在進行教學時應當使用多種畫法解題,構建最佳問題,使學生能夠直觀掌握數學知識,便于學生運用直觀想象能力解決數學問題.教師在使用多種畫法解題時,應當構建最佳問題,分析圖形,解決問題.首先,應當根據題目內容選擇最佳的觀察視角,確保將復雜的數學問題能夠精準表達,使學生能夠直觀分析數學問題;其次,應準確構建圖形內容,按照題目要求借助直觀想象進行解題,可以使學生快速掌握題目內容,解決數學問題;最后,要認真分析題目內容,畫出適宜題目的直觀圖形,利用圖形的精確性解決數學問題.例如,在函數的學習中,由于函數是一項非常難以理解的知識,如果不采用更合理的教學方式,勢必會影響到高中數學教學效率,而通過采用圖形教學的方法,可以通過圖形的方式將函數呈現出來,更容易加深學生對知識的理解,從而提升學生的學習效率.

四、培養學生識圖能力,使學生運用變換的方式探索解題方法

教師在對學生進行直觀想象能力培養的過程中,應當培養學生的識圖能力,使學生能夠運用運動變換的方式探索解題方法,使學生能夠利用圖形提供的已知信息進行解題,完善圖形的使用方式,將題目內容進行轉化.教師在提高學生的識圖能力時,應當培養學生觀察圖形的能力,使學生能夠利用圖形掌握題目的已知信息,及時挖掘題目中的隱含條件,通過培養學生圖形變化的方法,可以簡化數學題目,使學生能夠快速運用直觀想象能力解決實際問題.

五、利用特殊模型,培養學生圖形語言解決能力

在高中數學教學中,教師應當引導學生利用特殊模型形成圖形語言解決實際問題,使學生能夠通過觀察分析圖形,提高學生的直觀想象能力.例如,教師在教授學生“異面直線的概念”時,可以引導學生使用兩只筆分別代表不同平面內的直線,通過演示兩條直線之間存在的位置關系,可以使學生發現在異面空間內容,兩條直線可以出現平行、相交以及既不平行也不相交的情況.教師在引導學生分析的過程中,可以使學生掌握異面直線的教學知識,加深學生對異面直線概念的理解.通過利用特殊模型培養學生圖形語言解決能力,可以將幾何圖形內容與數學知識相結合,使學生能夠運用數學語言探究解題思路,提高學生的直觀想象素養.

六、總結

綜上所述,在高中數學教學中,教師應當根據學生的學習能力,培養學生的直觀想象素養,使學生能夠運用直觀想象解決數學問題,加深學生對數學知識的了解,使學生逐步形成空間思維,提高學生對數學知識的掌握效果.

作者:高文龍 單位:惠州市田家炳中學

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