高中数学可视化教学的实践与研究

刘亚飞

摘 要：一图胜千字，图是最直观的语言，易读、易懂、易记而且记得牢。因此，实现“思维可视化”的最有效方式便是用“图”把“思维”呈现出来。因此，在高中数学教学中，教师可以使用思维导图、模型图、流程图、概念图、视频和图片等媒介进行可视化教学。

关键词：可视化;高中数学;课堂教学

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2020）09-039-1

思维可视化，是指运用一系列图示或图示组合把本来不可见的思维呈现出来，使思维的过程清晰可见。可视化的“思维”更有利于理解和记忆，可以有效提高信息加工及信息传递的效能，是一种有效的教学策略。笔者下面谈谈如何进行高中数学可视化教学。

一、可视化导入，点缀课堂亮点

高中的课堂与其他学段的课堂不同，有一种特别的紧张感。大部分的数学教师在进行教学之前，会直截了当地告诉同学们：今天我们要学习的内容是×××，大家打开课本第多少多少页。虽然说这样的导入非常简洁，能够直接告诉学生这节课的学习内容，但是却缺乏画面感，缺乏趣味性，无法让学生们快速地进入到自己的学习状态当中来，久而久之，学生就会感到厌倦。因此，在研究高中数学教学可视化的时候，我们首先要做的事就是让导入变得可视化，通过色彩鲜艳的画面来点缀出课堂的亮点，让学生感受到数学的趣味性以及数学与生活的联系性。

以正弦定理为例，在开展这部分知识内容教学时，我向学生讲了一个生动有趣的小故事，一辆船从一个港口1航行到另一个港口2，经过测量已经知道了这两个港口之间的距离是600米，但是这艘船现在要向下一个港口3航行，由于船员的粗心，忘记了测量第二个港口和第三个港口之间的距离，如果说船上有测角仪的话，能不能测量出第三个港口和第一个港口之间的距离呢？这个问题中，三个港口形成了一个三角形。在描述这个故事的过程当中，我还用多媒体插入了一副简单的动画，让学生了解这个过程。这样，一个实际的问题就和数学中的三角形联系起来了。在这个问题的引导下，有的同学可能会利用初中学过的三角形相似的性质来求出问题的答案。在此基础之上，我又引导学生回忆如何解直角三角形，然后引出下面要学习的内容。

二、可视化操作，呈现全面知识

除了在课堂的开端进行可视化的导入之外，在上课的过程当中，我们也需要重视进行可视化的操作，让原本抽象的知识变得更加易懂。高中数学中所包含的知识非常抽象，很多同学经常会摸不着头脑。针对这种现象，我们可以在教学过程当中进行一些可视化的操作，利用各种各样的道具，来呈现出一个想让学生看到的内容，以此来铺开教学。

举个例子，在开展古典概型这节课教学的时候，我现在课堂上利用多媒体向大家播放了两个实验片段，一个是抛掷一枚质地均匀的硬币，另一个是抛掷一枚质地均匀的骰子。在同学们观察完这两个实验之后，我提出这样的问题：在抛掷骰子的实验当中，出现偶数点包含哪些基本事件？点数大于四可能由哪些基本事件构成？在这两个实验当中，必然事件可以表示成基本事件的和吗？不可能事件呢？在这几个问题的引导下，同学们会回忆这个实验的过程和结果，然后通过实验来考虑这些问题，接着获得规律“所有可能出现的结果即是基本事件。”这样通过视频播放实验过程让学生感受知识是如何形成的，更有利于加深学生的印象。

三、可视化实验，引导学生探究

所谓实践是检验真理的唯一标准。为了能够让学生更加清晰地了解数学知识，我们可以通过实验来组织学生探索规律。实验在数学教学过程当中是一种非常常见的活动，同时这个活动有着诸多的益处。比如说通过实验，学生能够自己找到数学规律，主动参与到发现知识的过程中。因此，教师引导学生参与实验，不仅能让学生体验到探究的过程，而且还能开阔学生的思维，提高学生的操作能力。因此，在遇到一些比较重要的知识点的时候，教师可以设计一些实验活动，引导学生们积极参与，让学习的过程变得可视化，让知识变得可视化。

比如说，我在带领学生学习空间当中两条直线的位置关系时，为了能够让大家进一步体会异面直线的含义，我在教学过程当中组织学生参与一个小小的实验。实验是这样的：我先把学生分为两人一组，然后把桌面当作是一个平面，小组当中的一个同学用一支笔在桌面上进行移动，用这个活动来表示平面内一条直线。而另一个同学拿着一支笔，让这支笔的一端经过桌面上的一个点。这个时候我要大家观察和思考：在什么样的情况下这两支笔能够成为异面直线。这个实验是非常简单的，但是简单的实验背后却有着很大的作用。看似简单的一个演示，实际上是在构建异面直线的模型，当空间模型被构建出来之后，知识点就变得可视化了，学生的学习过程也变得可视化了。更重要的是，在原本枯燥无味的课堂学习过程当中，插入一个这样动手操作的实验，更加能够调动学生的学习积极性，加深学生的印象。

综上所述，在高中数学课堂当中进行可视化教学是一个具有较大可行性的话题。可视化教学的发展不仅能够让知识变得可视，更能够逐渐培养学生的可视化思维。实践表明，可视化教學的开展能够有效提高学生学习的效率。如果能够合理地开展下去，那么无论是对于教师的教学，还是对于学生的学习都将有着诸多的益处。因此，我们需要继续不断地精进和探究，让可视化教学的效率变得更高。

本文系江苏省中小学教学研究室重点课题《可视化语言学习社区建设与应用研究》（课题编号：2017JK12-ZB23）研究成果之一。

（作者单位：盐城市阜宁县实验高级中学，江苏 盐城224000）