基于直觀想象素養的初中“空間與圖形”教學設計原則與策略

薛雪

一、概念界定

1.直觀想象素養

直觀想象是指借助幾何直觀和空間想象感知事物的形態與變化，利用圖形理解和解決問題的素養[1]。2017年版的“課標”第一次提出的“直觀想象素養”將2011年版“課標”中的“空間觀念”與“幾何直觀”融合在一起，因此，我們可以從幾何直觀和空間想象的涵義入手，把握直觀想象的內涵。

簡單來說，直觀想象來源于現實生活，是對生活中的事物進行數學描述的一種能力，它的存在與否已經開始影響人們在現實生活中的發展方向。

2.“空間與圖形”

“空間與圖形”是數學課程內容的重要組成部分，也是歷年中考的必考知識點，它包含四個版塊：圖形的認識、圖形與變換、圖形與位置、圖形與證明。

課標中明確指出，“空間與圖形”這部分內容的教學要求發生了改變，以往這部分內容要求掌握的推理和證明比較繁瑣、復雜，學生很難接受，而如今課標要求簡化推理的過程、降低證明的難度，這并不是說明對學生的要求降低了，恰恰相反，在這樣的教學要求下，更要重視對學生的要求，重視對學生理解能力、空間想象能力的培養。

二、基于直觀想象素養的初中“空間與圖形”教學設計原則

1.目標性原則

課堂的教學必須要有目標，沒有目標的數學課堂就像一把握不住的沙礫，程序混亂，結構松散。

目前，直觀想象在教學中正處于越來越重要的地位。而在以往傳統的初中“空間與圖形”課堂教學中，教學目標里并沒有涉及到直觀想象，就更談不上培養學生的直觀想象素養了。

教師設計教學過程一般是依據教學目標進行的，因此，只有將直觀想象當作培養目標，添加到教學目標中，教師才會意識到直觀想象的重要性，才能將其更好地體現在教學過程中。

2.情景性原則

直觀想象的出現需要一定的情景作為依托，只有對情景充分了解后，才能把非本質的因素拋開，保留其本質因素。數學問題的產生一般來源于現實情景的需要，通過數學問題的解決并服務于現實生活之中，“新課標”中強調以學生的現實生活情景進行“空間與圖形”教學，不僅能提高學生解決現實生活中的能力，還可以讓學生從生活經驗中獲得指導，聯系生活情景中的“空間與圖形”并鞏固他們所學到的知識。因此在“空間與圖形”的教學設計中，直觀想象的出現與發展更是要依托于現實情景。

3.啟發性原則

初中數學教學更重要的是培養學生的思維能力，而不是簡單的解決某一些數學問題。基于此，數學課堂就要有啟發性，啟發學生的思考，引導學生運用所掌握的知識去解決現實生活中存在的問題。

啟發式教學是以學生為主體的教學模式，在此模式下不僅僅要求教師注重培養學生思考、探究問題的能力，還要求教師要引導學生在解決問題的過程中歸納出數學知識。在“空間與圖形”的教學中想要滲入直觀想象的思想，就需要依據啟發性原則，進行啟發式的教學，這樣更有利于提高學生的素質，實現素質教育的目標。

4.直觀性原則

直觀性原則是指在教學中教師利用圖片或模型進行展示，幫助學生直觀感受知識的產生與發展，使他們的感性認知得以豐富，從而真正掌握教材中的知識。直觀教學是從直觀感受到思維認識的變革過程，這一過程的實現是以直觀性原則為基礎的。

5.發展性原則

數學直觀想象素養具有長期性和發展性，是每個學生都應該需要具備的一種能力，因此有必要從多個角度深度挖掘直觀想象教學的內容，開展豐富多樣的直觀想象活動，滲透直觀想象。教師在平時的教學中除了掌握“空間與圖形”的知識外，還應該掌握數學教材和課標，充分挖掘并延伸教學資源。

三、基于直觀想象素養的初中“空間與圖形”教學設計策略

1.設立教學目標，明確培養學生直觀想象的方向

在實際課堂教學中，教學目標是首要前提，教學過程的實施是以它為基調進行的，因此，想要培養學生的直觀想象，首先就要確定培養的目標。目前大部分的教學目標都是從以下三個維度進行設計的：知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀。

2.借助現實情景，激起學生直觀想象的興趣

如今的數學課堂模式一般是：引入課題--探究新知--鞏固練習，在這種模式下，引入部分就顯得非常重要了，好的數學情景能夠快速地帶動學生進入課堂的學習，什么是“好的數學情景”呢？實際上就是符合當前學生認知水平的現實情景。借助現實情景，不僅可以給教師提供直觀想象教學的具體方向，促進教師進行深層次的思考，還能激發學生的想象興趣，促使他們進行主動的學習。

3.依托提問模式，引導學生在思考中聯想到直觀想象

課堂是學生的課堂，教師只是課堂中引導學生的輔助角色，把控課堂教學的節奏，課堂學習還是要以學生為主體。因此，在課堂中教師以提問的方式進行教學，既符合建構主義的要求，又用到了啟發性原則，既可以促使學生在思考問題的過程中進行知識的探索，又可以幫助學生在知識的探索中聯想到直觀想象，為今后高中數學學習中直觀想象的培養奠定基礎。

4.優化教學手段，給學生創造直觀想象的機會

當今社會是一個信息爆炸的時代，大數據、人工智能模式逐步進入廣泛運用階段，如果教師在課堂教學中還不更新教學理念，那終將被時代拋棄。

更新教學理念的一個重要標志就是優化教學手段，在數學課堂教學中如果教師能夠合理地選擇已有的信息技術，并借助其對學生進行直觀展示，引導學生分析比較復雜的問題，將其變成簡單的問題，那么這對培養學生的直觀想象素養有著深遠意義。

5.拓展教學內容，幫助學生鞏固直觀想象的方法

在課堂教學中，教學內容的拓展是非常關鍵的一個環節。基于發展性原則，本文提出了“拓展教學內容，幫助學生鞏固直觀想象的方法”的策略。

在此策略下教師對課堂中的練習進行分層，對學習的內容進行適當拓展，既可以幫助學生復習當堂課的內容，深化對知識的認識;又可以幫助學生在練習中鞏固和掌握直觀想象的方法，實現培養學生直觀想象的目標。

基于直觀想象素養的初中“空間與圖形”教學設計原則與策略還需要今后努力繼續完善，希望未來能夠在此基礎上將直觀想象素養拓展到“空間與圖形”以外的數學內容中。