高中數學核心素養下直觀想象能力的培養

許曉燕

【摘 要】 隨著我國教育改革力度的不斷加大，對高中數學的發展提出了新要求。新課改背景下，教育工作的主要內容是推行素質教育，促進學生的全方面發展，培養學生的核心素養。高中數學核心素養培養的一項重要因素就是學生直觀想象能力的培養，直觀想象能力能夠有效優化學生的解題思路，提高學生的解題效率，也是開展合作探究式學習的重要支撐。本文主要探究高中數學核心素養背景下直觀想象能力的培養策略，僅供參考。

【關鍵詞】 高中數學;核心素養;直觀想象能力

高中學生在進行數學知識的學習時，空間幾何知識的學習離不開直觀想象能力的幫助。直觀想象能力能夠有效幫助學生更好地理解知識內容，正確地對知識進行解讀。核心素養下的直觀想象能力主要是通過將數學信息提煉出來的形式來降低難度，學生對直觀想象能力進行靈活的運用，能夠有效拓展學生的數學思維能力，促進學生思想維度的提升，進而提高學生的數學直觀想象能力。

一、提高學生用圖意識，運用直觀想象進行解題

在高中數學教學活動中，很多學生在進行數學知識學習時都嚴重缺乏直觀想象能力，這也是數學課堂學習效率無法提升的原因之一。因此，老師在進行高中數學教學活動時，應培養學生的用圖意識，引導學生運用直觀想象能力進行學習與解題。

比如在學習“空間圖形公理”時，老師首先引導學生對三角形和球形是否是平面圖形進行思考，學生通過對教學內容進行學習可以了解到三角形是平面圖形，但是球形是空間立體圖形，之后的教學過程中，老師通過引入正方體進行教學，運用各種角度來證明空間圖形公理。通過運用正方體，學生能夠從正方體的點、線、面進行學習，通過直觀想象能力進一步提高學生對空間圖形的認知水平，學生能夠對正方體的點、線、面三部分內容有直觀的認識，有利于下一步數學知識的學習，并且通過直觀想象的運用，能夠準確描繪出空間圖形各方面的位置關系，能夠對空間圖形公理證明過程不斷優化，能夠有效提高學生的學習效率與解題效率。

二、利用數學特殊模型，促進學生提高解題能力

為了最大限度地提高高中學生的數學學習水平，高中數學教學活動中已經把直觀想象能力的培養作為教學活動的重點內容。在高中數學教育活動中，老師還可以運用特殊模型來促進學生直觀想象能力的提高。

比如，在學習“異面直線”這一知識點時，對學生空間想象能力的要求比較高，很多學生并不能很好地掌握這一知識點。在平面上的兩條直線無限延長之后有平行和相交兩種情況，但是放在空間內，還會出現既不平行也不相交的情況。這時候老師就可以引導學生利用兩支筆來做實驗，了解異面直線中的三種情況分別是什么樣的情形，學生能夠直觀地了解到形成過程，有利于學生對異面直線的學習。老師通過引導學生利用數學特殊模型進行學習，能夠有效提高學生的直觀想象能力。對于幾何空間及其他涉及空間的數學問題進行有效的整合，學生能夠靈活運用所掌握的數學知識以及直觀想象能力，有效地對數學難題進行深入透徹的分析，提高學生的數學水平。

三、善于運用幾何圖形，形成空間圖像表象

為了提高學生的直觀想象能力，老師在高中教學活動中要重點注意對幾何知識的講授，幾何圖形是高中數學階段中學習的重難點，很多學生在進行幾何圖形的學習時感覺到非常吃力，老師要做的就是加強學生對幾何圖形的學習，形成知識網絡中的空間圖像表象，能夠促進學生充分發揮直觀想象能力的作用，促進學生更好地解決數學問題。老師要盡可能用語言來表達解決問題的思路，幫助學生對解題思路進行深層次的理解與掌握，促進學生對直觀想象能力的運用。

比如，在學習“立體幾何初步”時，老師首先要做的是讓學生充分了解圖形，之后才進行幾何知識的講授。在課堂上，老師充分運用各種幾何圖形，提高學生對幾何圖形學習的興趣，隨后，老師引導學生對幾何圖形實物進行仔細的觀察，找出立體幾何圖形之間所存在的不同，進一步促進學生空間圖像表象的形成。

四、運用多種畫法解題，尋找最佳解題方案

在進行數學幾何難題講解時，老師要運用多種畫法解題，盡可能探索不同的解題思路。首先，老師要充分了解數學題目中的各種要求，尋找適當的觀察視角，能夠有效把握解題過程中的重點，學生能夠更加直觀地了解解題思路，促進學生對解題思路的掌握;其次，老師要加強對幾何圖形的構建，促進學生對直觀想象能力的運用，提高學生解決數學問題的效率。

比如，在學習函數知識時，函數的知識點非常繁多，而且不易于理解，許多學生并不能完全掌握，在解題過程中也就不能進行靈活運用，對學生的學習興趣造成一定的打擊。老師就可以使用圖形教學法，把復雜的函數知識通過圖形直觀表現出來，提高學生的解題效率，進一步促進學生直觀想象能力的提高，提高學生的數學核心素養。

總之，在高中數學教學活動中，老師要善于結合各種類型的數學知識，對數學直觀想象能力進行培養，引導學生將數學直觀想象能力正確運用在數學解題過程中，幫助學生明確解題思路，促進學生解題能力的提高。學生直觀想象能力的培養還有利于學生空間思維的培養，對于空間思維的發展也有著非常大的積極影響，幫助學生今后更好地學習數學知識，更加輕松地掌握數學知識，促進學生今后更好地發展。

【參考文獻】

[1]郭立祥.基于高中數學核心素養下直觀想象能力的培養[J].中學數學研究（華南師范大學）：下半月，2017：F0002.

[2]許曉天.高中數學核心素養的培養——從一節公開課談培養學生“直觀想象”素養的教學[J].中學數學（高中版）上半月，2018.

[3]李木偉.高中數學直觀想象核心素養的培養[J].福建教育學院學報，2018，v.19;No.202（05）：14-16.

【備注：本文系蘇州市教育科學“十三五”規劃課題“基于發展學生數學直觀想象素養的教學實踐研究”（立項編號：192101469）】