視覺思維理論在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

曹遠(yuǎn)慧

(江蘇省儀征中學(xué) 211400)

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)學(xué)知識(shí)具有極強(qiáng)的抽象性、復(fù)雜性，以至于學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，受到自身因素的制約，很難將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)形象具體化，這就在很大程度上制約了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，并未達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo).尤其是在高中數(shù)學(xué)新課改背景下，要求教師在開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)的時(shí)候，必須要注重學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).基于此，教師在開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)的時(shí)候，必須要明確視覺屬于一種客觀刺激的直接反應(yīng)，思維則屬于一種間接反應(yīng)，視覺思維理論將兩者融合到一起，深化數(shù)學(xué)理論知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展.

一、視覺思維理論與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)

1.視覺思維理論內(nèi)涵

視覺是人體對(duì)客觀事物刺激而產(chǎn)生的一種直接反應(yīng)，思維則是人體對(duì)客觀事物刺激的間接反應(yīng).針對(duì)視覺思維理論這一概念，分別從狹義和廣義兩個(gè)層面進(jìn)行了解釋.從狹義的角度上來說，視覺思維主要是指人體在原有視覺意像的基礎(chǔ)上，對(duì)人體的視覺信息進(jìn)行有選擇性的想象、構(gòu)繪，并借助視覺意像對(duì)人的思維活動(dòng)進(jìn)行促進(jìn)，使其呈現(xiàn)出螺旋上升的趨勢；從廣義的角度上來說，視覺思維理論主要包含了觀察視覺對(duì)象的過程，以及對(duì)視覺意像的理解，從中體驗(yàn)出隱含的信息等，進(jìn)而促使學(xué)生在交流與探究的過程中，提升和發(fā)展自身的思維能力，最終實(shí)現(xiàn)自身的全面發(fā)展.

2.視覺思維理論在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用價(jià)值

具體來說，視覺思維理論在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)有助于促進(jìn)學(xué)生其他思維的發(fā)展.在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，通過視覺思維理論的應(yīng)用，促使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)逐漸過渡到理性認(rèn)識(shí)，最終促使學(xué)生在這一過程中，提升自身的分析、概括、綜合與分析的能力等，并且這些能力與學(xué)生的思維密切相關(guān)，在潛移默化中促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展.(2)有助于促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展.學(xué)生的智力主要包括思維能力、語言能力和記憶能力等，但是思維能力卻是其中最為重要的組成部分，直接影響了學(xué)生的智力.因此，通過視覺思維的培養(yǎng)，也在很大程度上發(fā)展了學(xué)生的智力.(3)有助于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).在高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)下，“數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)”已經(jīng)成為高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的核心目標(biāo).而通過視覺思維理論的應(yīng)用，則可輔助學(xué)生實(shí)現(xiàn)過程、內(nèi)容與背景三個(gè)維度的教學(xué)目標(biāo)，最終提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

二、視覺思維理論在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中具體應(yīng)用

1.視覺思維理論突破固定思維模式

2.制定視覺情境，注重發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造

面對(duì)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)下的要求，教師在組織和開展課堂教學(xué)的時(shí)候，必須要立足于數(shù)學(xué)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，從學(xué)生實(shí)際生活中尋找相關(guān)的生活素材，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容，給學(xué)生營造一個(gè)視覺情境，促使學(xué)生在視覺情境體驗(yàn)的過程，積極主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)知識(shí)的探究學(xué)習(xí)中，并在這一過程中，了解數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過程，深化并掌握數(shù)學(xué)知識(shí).另外，通過視覺情境的設(shè)定，也促使學(xué)生在視覺情境體驗(yàn)中，激活了自身的數(shù)學(xué)求知欲望.在“異面直線”這一數(shù)學(xué)概念教學(xué)中，在視覺思維理論下，教師就結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活，從中挖掘出公路車道與十字交叉路口這一生活化的元素，并利用現(xiàn)代信息技術(shù)將其展示出來，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)視覺情境意像，使得學(xué)生在視頻資料的觀看和體驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)相交直線、平行直線在生活中隨處可見，但是這種模式下，極容易產(chǎn)生各種各樣的交通事故.接著，教師繼續(xù)將立交橋的構(gòu)建原理展示出來，使得學(xué)生在這一視覺情境中，發(fā)現(xiàn)平面和異面直線的差異，最終對(duì)“異面直線”這一數(shù)學(xué)概念形成深刻的理解.

3.視覺模型意像，幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)思想

結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計(jì)顯示，高中學(xué)生在開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候，之所以存在極大的難度，是因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，無法將具體的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為合適的視覺模型意像.致使學(xué)生在學(xué)習(xí)中，無法對(duì)數(shù)學(xué)模型展開分析，難以發(fā)現(xiàn)其中存在的數(shù)學(xué)規(guī)律.因此，在視覺思維理論下，教師在開展高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的時(shí)候，必須要構(gòu)建視覺模型意像，引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)學(xué)模型分析，使得學(xué)生在分析的過程中，抓住問題的特征，明確其中哪些是主要的因素，哪些是次要的因素，最終從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，更好地解決數(shù)學(xué)問題.例如，已知α+β+γ=π，求證x2+y2+z2≥2xycosα+2yzcosβ+2zxcosγ.在這一數(shù)學(xué)問題中，由于求證的數(shù)學(xué)式屬于三元二次不等式，在視覺思維理論下，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以x、y、z三個(gè)數(shù)中的兩個(gè)數(shù)看作是已知，將一個(gè)看作是未知數(shù).如此一來，三元二次不等式就逐漸變?yōu)槎魏瘮?shù).在此基礎(chǔ)上，教師引領(lǐng)學(xué)生將二次函數(shù)的模型構(gòu)建出來，并通過二次函數(shù)模型構(gòu)建的途徑，對(duì)其進(jìn)行解決.在這一過程中，通過思維模型的應(yīng)用，有效解決了這一問題.同時(shí)，也促使學(xué)生在解決的過程中，優(yōu)化了自身的思維品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的全面發(fā)展.

4.利用視覺思維，分析數(shù)學(xué)規(guī)律

多數(shù)學(xué)生在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生常常會(huì)遇到較大的阻礙，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，面臨著學(xué)習(xí)難度大、學(xué)習(xí)興致低等現(xiàn)象.尤其是在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常面臨著非常多的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)之間沒有規(guī)律，以至于學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)中，面臨著較大的困難，很難實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的高效學(xué)習(xí).基于此，教師應(yīng)充分借助視覺思維理論，引導(dǎo)學(xué)生利用坐標(biāo)的方式，將數(shù)據(jù)明確地表示出來.如此一來，學(xué)生在數(shù)學(xué)坐標(biāo)的幫助下，可很快掌握其中存在的規(guī)律，進(jìn)而更好地開展數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí).以“統(tǒng)計(jì)”教學(xué)為例，在視覺思維理論的指導(dǎo)下，教師在開展教學(xué)的時(shí)候，就引導(dǎo)學(xué)生將自己視為一名食品管理員，假定工廠中現(xiàn)在一共有20種餅干，為了使得消費(fèi)者更好地了解餅干的合格率，教師就引導(dǎo)學(xué)生借助概率的方式畫圖標(biāo)，在直觀的觀察中，明確數(shù)字之間的規(guī)律，最終解決這一數(shù)學(xué)問題.

綜上所述，將視覺思維理論應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，可輔助學(xué)生更好地開展數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.教師要明白視覺思維理論的內(nèi)涵和價(jià)值，并與數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行有效結(jié)合，緊緊圍繞視覺思維理論，從突破固定思維模式順應(yīng)數(shù)學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)，制定與教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)的視覺情境為學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造提供基礎(chǔ)，通過視覺模型意向幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)思想，利用視覺思維分析數(shù)學(xué)規(guī)律等四個(gè)方面進(jìn)行視覺思維理論的具體應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生能夠更容易學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣，最終實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)的高效學(xué)習(xí).