江蘇南京市長江路小學(210000)
傳統的數學教學給學生造成了不良的后果:重結果輕過程;套用公式,“知其然而不知其所以然”;嚴謹有余而活力不足。很多人對數學“望而卻步”,實則是陷入了“數學即邏輯”的誤區。形象思維,作為數學思維的另一個重要類型,卻常常因“看不出明顯的效果”而在課堂上被教師忽略。然而,形象思維對人類的創造力和想象力的激發也起著巨大的作用,只有培養學生的形象思維,才能促進其數學思維的和諧發展。
形象思維,主要是指人們在認識世界的過程中,以事物的表象為基礎,形成聯想和想象,經過形象的概括加工和信息處理,達到識別、創造和描述形象的思維形式。
形象思維最本質的特點是形象性。人們在進行形象思維時,頭腦中不斷地涌現著形象(表象),離開了形象材料,形象思維就不存在了。例如,要在圖1中找到圓柱體的“高”,就要求以頭腦中儲存的“高”的概念為藍圖,在畫出的圓柱體的平面圖中去尋找,實質上就是用頭腦中儲存的圖形結構概念去確認。
人的思維過程,如同烹制一道美食。想要美食有顏值、有味道、有內涵、有營養,那么就得遵循一定的原則,培養學生的形象思維也是如此。

圖1
形象思維的素材就是“表象”,正確、豐富的表象積累,是進行形象思維的基礎。
看,是人們獲取信息的重要手段。在教學過程中,教師運用圖片、實物、多媒體等來輔助教學,就是在促進學生視覺的參與,引導學生充分觀察和比較,從而在頭腦中留下鮮明的印象。當然,如果能“化靜為動”,向學生生動地展示思維的過程,學生的印象就更為深刻了。
例如,教學“圓的面積”時,教師先用“幾何畫板”直觀形象地演示:將一個圓平均分成8份、16份、64份……再拼成一個近似的長方形,隨著份數的逐漸增加,拼成的圖形越來越接近長方形。學生在看的過程中,積累了圓的面積轉化成長方形的面積的表象。此時,教師再運用豐富的網絡素材,播放視頻——如何把圓的面積轉化成三角形的面積(如圖2),給學生提供鮮活而生動的素材,對學生建立“圓的面積”這一表象起到了非常好的幫助作用。

圖2
我們有這樣的經驗:自己親自走過的路往往不容易忘記。同樣的,自己動手操作過而留在頭腦中的印象遠比看過或聽過要深刻得多。因為動手操作需要多種感官配合,形成的表象自然全面而豐滿。
例如,對于題目“先把一個長、寬、高為整厘米數的長方體的表面全部涂上顏色,再把它切成若干個棱長為1厘米的小正方體,其中有4個小正方體是兩個面涂色的,求長方體的長、寬、高。”,即便是成人,除非有很強的空間想象能力,否則也很難做對。但是如果讓學生用小正方體去擺一擺、拼一拼后再解答,學生還是能找出答案的,學生還能說出理由:如果涂色的是相對的兩個面,那么小正方體在同一層,有兩種情況;如果涂色的是相鄰的兩個面,那四個小正方體在邊緣。顯然,動手擺一擺,邊擺邊想,能直觀、有效地幫助學生建立問題的表象。
這里的記憶,指的是形象記憶,讓學生把感受到的直觀形象在頭腦中“放電影”,通過默畫、默述、默記、默想等手段,逐漸強化。如學完了認識長方體以后,讓學生閉上眼睛想一想,長方體的特征是什么,從而將這一表象牢牢地記在腦海中。
幫助學生積累表象的過程,常常是繁雜的,各種教具的準備、教學手段的運用等會花費教師不少的精力,但絕不能被“壓縮”,就如同美食家費盡心力準備最優的食材一樣,不怕“繁”,才能熬制出鮮美的湯。
形象思維的發展離不開“想象”的幫助,想象是人們在頭腦中以表象為材料加以改造、創造出來的新形象,或者根據語言、文字等形成相應的形象。正是因為想象,我們才能在二維的平面上畫出三維的立體圖形。
想象大體上分為兩種,一種是再造想象,根據語言的表述或非語言的描繪(圖樣、圖解、模型、符號記錄等)在頭腦中形成有關事物形象的想象。
例如,教學“認識面積”時,教師先出示兩張餐桌,用鋪盤子的方法來幫助學生比較面積大小(如圖3),然后制造沖突:不夠盤子鋪滿桌面,不好比較了。學生紛紛反駁:好比較。一個學生發言:“第一個餐桌上已經鋪了5個盤子,空白處還能再鋪3個,一共能鋪8個盤子;第二個餐桌上已經鋪了6個盤子,空白處也能再鋪3個,一共可以鋪9個盤子,所以第二個餐桌面積大。”
學生的眼中不僅有看得見的、已經擺出來的盤子,還有看不見的、沒有擺出來的盤子,這就是學生根據空白區域的大小進行了合理想象,他們運用形象思維,并以此推算盤子的個數,比較餐桌面積的大小。
還有一個學生回答:“先看盤子有幾行、幾列,把幾行和幾列相乘,就知道餐桌上能放盤子的個數了。”可見,學生能自覺運用數學的意識,用數學的眼光來解決問題。
學生挖掘了原本隱藏的或抽象的數學知識,通過想象,把它們具體化、形象化地顯現出來,從而真正理解和掌握數學知識。正是因為思維過程有了想象的參與,學生的思維才能得到了更好的發展。

圖3
另一類想象是創造想象。它是根據一定的目的和任務,在腦海中創造新形象的心理過程。用已經積累的知覺材料作為基礎,使用許多形象材料,通過組合,創造出新的形象來。
再造想象,實際上是把存在的事物顯現出來,在教學中大多是教師設計好的,答案是固定的、唯一的。而創造想象,則是通過想象,進行改造、組合,創造出新事物。當然,創造想象往往不是憑空想象,是需要對已有的知識進行分析、綜合和加工的。
例如,對于題目“如圖4,比較不規則圖形的面積大小。”,有學生通過想象,通過旋轉和平移把圖中的梯形轉化成長方形后再比較。

圖4
聽了這個學生的想法,馬上有學生提出:“其他三幅圖也可以先切割,再轉化。四幅圖都轉化成長方形,第一幅圖轉化成2×7的長方形,第二幅圖轉化成2×6的長方形,第三幅圖轉化成2×7的長方形,第四幅圖轉化成2×8的長方形。”
在頭腦中切、轉、移、拼,把不規則圖形變為規則圖形,這一系列復雜的想象過程,不正體現了學生的思維深刻性嗎!數學的美妙與獨特在于:從不滿足于觀察、直觀,而總是通過積極的比較、抽象、總結去揭示事物的本質。
例如,教學“認識面積”時,為激發學生進行創造想象,教師給出一個長方形和一個正方形(如圖5)。學生的作品豐富多彩,有畫小方格的,畫圓的,畫小花的……

圖5
本是空白的圖形,因為學生的創造想象而變得豐滿。學生在想和畫中進一步感知了面積的含義。教師進一步明確:雖然我們想的和畫的圖案各不相同,但都是畫上了相同大小的“小的面”來幫助比較“大的面”。這就為下節課“面積單位”的教學打下了良好的基礎。
想象,這一思維過程絕不能被壓縮!它是形象思維的翅膀,是創新思維的搖籃。
烹飪美食是一種“慢”的藝術。教師常常講求“實效”,認為培養學生思維,還不如多做幾道題,但這樣只會把學生的思維變成“壓縮餅干”。實際上,只談邏輯,往往很難創新,培養形象思維絕不是“浪費時間”!
形象思維發生時,總是伴隨著數學想象,數學想象需要的心理狀態是因人而異的。有人喜歡在安靜的環境中,不受外界干擾,也有人喜歡與人討論,在討論中擺脫已有的成見而有了新的思路。基于此,教師應多為學生提供一整段獨立思考的時間、一個小組內自由討論的機會等。試想,若因教師不愿“浪費”這段時間,學生的思維該是怎樣被禁錮!
只有以豐富的表象積累做基礎,充裕的時間做保障,學生展開充分的想象,形象思維能力才能得到合理化的訓練。只有分別負責抽象思維和形象思維的左右腦均衡發揮,協調發展,才會讓學生的思維得到整體性的發展。