利用信息技術(shù)提升數(shù)學直觀想象的教學策略與案例

廖柳玲

摘 要：在現(xiàn)代教育革新背景下，發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)已經(jīng)成為了目前的教育重點。培高中的數(shù)學具有很強的邏輯性及抽象性養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，這讓學生在學習中產(chǎn)生一定難度。尤其是在數(shù)學學科中，數(shù)學學科中所涵蓋的一些內(nèi)容相對抽象，學生在學習的過程中可能無法快速地進行分析和思考。因此，在高中數(shù)學教學中，教師必須要著重提高學生的數(shù)學直觀想象素養(yǎng)，讓其能夠在面對抽象的問題時學會抽絲剝繭、化繁為簡，有效提升學生的學習效果。基于此，本文就著重探討利用信息技術(shù)提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)的具體教學策略。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學;信息技術(shù);直觀想象;策略;案例

學科核心素養(yǎng)是指育人價值的體現(xiàn)，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。《普通高中數(shù)學課程標準（2017）》版提出了數(shù)學學科的六大核心素養(yǎng)，包括數(shù)學抽象、數(shù)學運算、直觀想象、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學建模。高中數(shù)學六大學科核心素養(yǎng)既相互獨立，又相互聯(lián)系。既是數(shù)學課程目標的集中體現(xiàn)，又是學生具備數(shù)學的基本特征的思維品質(zhì)、能力、情感態(tài)度、價值觀的綜合體現(xiàn)。是學生在數(shù)學學習和應(yīng)用數(shù)學的過程當中，逐步地、慢慢地形成的和發(fā)展的。其中，直觀想象重點是通過直觀感知客觀事物的形態(tài)與變化，認識事物的位置關(guān)系、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律，通過建立形與數(shù)的聯(lián)系來分析數(shù)學問題，尋求問題解決的思路。直觀想象是發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)，也是邏輯推理、數(shù)學抽象的思維基礎(chǔ)。當下高中數(shù)學教學最大的難點在于知識內(nèi)容抽象難懂，需要學生由原來的感性認識逐漸上升到理性認識，這就要求教師將比較抽象的學術(shù)形態(tài)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學生容易直觀感知的教育形態(tài)內(nèi)容。提升數(shù)學直觀想象素養(yǎng)，日常教學可以從以下幾個方面著手：充分利用實物模型，培養(yǎng)空間想象能力， 充分利用一切可利用的信息技術(shù)，提升直觀想象素養(yǎng)，強化數(shù)形結(jié)合意識在解題中的運用。高中的數(shù)學具有很強的邏輯性及抽象性，這讓學生在學習中產(chǎn)生一定難度。多媒體可以創(chuàng)造良好的教學情境，使知識內(nèi)容更加具體化、清晰化，同時增加課堂容量，優(yōu)化學習效率，有效的提高教學質(zhì)量。而教師借助信息技術(shù)在高中數(shù)學教學中的應(yīng)用，能對學生數(shù)學直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)起到非常重要的作用，本文通過一些具體案例談?wù)勗诟咧袛?shù)學教學過程中如何利用信息技術(shù)來培養(yǎng)學生的直觀想象。

一、利用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)學生的學習興趣

學生學習數(shù)學的過程，是學生的認知過程與其情感、意志形成相輔相成的過程，也是學生建構(gòu)新知、經(jīng)歷思維、提升創(chuàng)新意識、塑造健全人格的過程。引導(dǎo)學生從數(shù)學的角度發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力，最后解決問題，能大大激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，引發(fā)學生對世界觀、價值觀的思考，從而成為持久學習鉆研數(shù)學的動力。

著名教育家波利亞說過：“發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要”，我在“概率分布直方圖”的課堂教學中，設(shè)計了一個短視頻，展現(xiàn)了家鄉(xiāng)柳州山美水美，與之對比的是世界嚴重干旱缺水地區(qū)觸目驚心的災(zāi)難場景，以及為了爭奪水資源引發(fā)世界各地的紛爭戰(zhàn)火，讓學生身臨其境的感受到節(jié)約水資源，人人有責，引起學生的思考與共鳴，激起學生環(huán)保節(jié)能的責任感與參與熱情，再順理成章的引出本節(jié)課的話題，“市政府決定實施階梯式水價制度，你有哪些建議？”，從而讓學生融入課堂并深刻理解教學任務(wù)及目標。又“指數(shù)函數(shù)”的課堂教學中，在介紹指數(shù)的特征的時候，配合圖文并茂的澳大利亞野兔成災(zāi)的現(xiàn)實背景與動畫情境，讓學生直觀感受到指數(shù)式爆漲的威力，可以更容易觸動學生，激起學習指數(shù)函數(shù)的興趣。

二、利用信息技術(shù)，突破教學重點、難點，增強學生的理解能力

高中數(shù)學相比初中數(shù)學，具有很強的邏輯性及抽象性，這讓學生從初中升上來很不適用，感到不得要領(lǐng)，并在學習中產(chǎn)生一定的畏難情緒。信息技術(shù)融入課堂可以創(chuàng)造良好的教學情境，使一些比較抽象的知識內(nèi)容更加具體化、清晰化，幫助學生理解和掌握這些知識。

比如，函數(shù)知識對高一的學生來說就過于抽象。在指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)這節(jié)課中，我利用幾何畫板軟件畫出函數(shù)圖像，引導(dǎo)學生觀察課件演示的圖象，從定義域、值域、單調(diào)性、以及底數(shù)的不同對單調(diào)性的影響等，由于圖象的直觀性，學生很容易就接受和理解，從而很快總結(jié)出指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì);另一方面方面，對指數(shù)恒等式的理解，也可以利用幾何畫板的動態(tài)性演示，通過改變參數(shù)a 的值來觀察相對應(yīng)的函數(shù)圖象恒過定點（0，1），得以從另一個角度驗證，從而對指數(shù)恒等式的理解更加深刻。同樣，在講對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系的時候，我也利用幾何畫板軟件畫出函數(shù)圖像，引導(dǎo)學生觀察課件演示的圖象，可以進一步引導(dǎo)學生歸納得出指數(shù)函數(shù)與 兩者圖象之間的關(guān)系，學生不僅容易理解，而且印象深刻，慢慢形成從圖形到數(shù)量，從具體到一般，抽象出函數(shù)的性質(zhì)，并用數(shù)學符號予以表征，最大限度地提升學生的抽象思維能力。

比如在教學“一元二次不等式”這一部分內(nèi)容時，如果教師直接通過從數(shù)量關(guān)系這一角度來讓學生進行分析，可能有些學生不能夠快速地進行理解。因此，在教學這一部分內(nèi)容的過程中，教師就可以借助幾何畫板，畫出不同一元二次函數(shù)圖像來進行詮釋和引導(dǎo)直觀的讓學生理解在不等式求解過程中的過程中，如何貫徹“大于取兩邊，小于取中間”這一原則。借助這樣的教學實施模式，能夠讓學生運用一種更為直觀的方式去解決數(shù)學問題，也能夠讓學生在觀察這一函數(shù)圖像的過程中更加清晰地了解到數(shù)學知識之間的聯(lián)系和變化，強化學生的學習認知。

三、利用信息技術(shù)，擴展課堂容量，培養(yǎng)學生多元化思維

信息技術(shù)融于課堂，有助于課堂容量的提高，方便教師展示各類知識點、例題及練習。學生在巧妙的課件設(shè)計下不自覺的引發(fā)出多角度的思考，切實培養(yǎng)了學生思維。

比如“變式訓(xùn)練”環(huán)節(jié)，教師在課堂教學過程中，在精心選擇好的數(shù)學練習題的基礎(chǔ)上，利用PPT不斷改變例題、習題中的條件或者結(jié)論，進行變式，通過分析問題、解決問題，找到問題中的關(guān)鍵點，使得學生理解數(shù)學知識、數(shù)學問題的本質(zhì)特征，最后師生共同總結(jié)，歸納出一類數(shù)學問題解題方法。通過變式訓(xùn)練，使得學生達到舉一反三，融會貫通的效果，對一類數(shù)學問題，形成一定的條件反應(yīng)，使得數(shù)學問題解法優(yōu)化。利于培養(yǎng)學生數(shù)學抽象和數(shù)學建模思維核心素養(yǎng)。

又比如，在“概率分布直方圖”的課堂教學中，我設(shè)計利用Excel的計算和圖表功能，在一節(jié)課內(nèi)，帶領(lǐng)學生經(jīng)歷整理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，提取信息，進行推斷和獲得結(jié)論這一完整統(tǒng)計過程，深刻體會到統(tǒng)計解決問題的基本思路，并通過學生實際操作，積累數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗，體會統(tǒng)計思維與缺東西思維的差異，體會到科學決策成功的快樂。而這一些多元化思維的傳遞是傳統(tǒng)教學一節(jié)課難以達到的。

四、結(jié)束語

綜上所述，在高中數(shù)學教學中，學生數(shù)學直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)是教師需要完成的一個教學重點。但在具體的教學實施環(huán)節(jié)中，教師必須要考慮到學生的身心發(fā)展特點，對其進行有效的引導(dǎo)。同時，在具體的教學過程中，教學中遇到問題時，教師要及時地對學生進行點撥，讓學生能夠在自己的幫助下更加深入地去圍繞著問題內(nèi)容展開思考和探究，能夠?qū)ふ业浇鉀Q數(shù)學問題的實際途徑。在遇到問題時學會多角度地進行思考，將抽象內(nèi)容化為具象內(nèi)容，有效地進行延伸，促進學生的綜合發(fā)展。

參考文獻

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