高中数学教学中学生直观想象力的培养路径

徐芳红

在核心素养理念的大力推动下，教师群体开始探究数学教学走向直观化、形象化的有效方法，以此积极培养高中生的直观思维、想象力以及空间立体感，切实推动高中生核心素养的全面发展。随着知识学习的加深，教学内容对高中生抽象思维能力的要求越来越高，然而，高中生直观思维与想象力的培养仍然不能松懈，直观想象力仍是高中生核心素养之一。因此，教师要在数学课堂教学中探寻有效路径继续深入培养高中生的直观想象力。

一、学生直观想象力培养的重要性

首先，培养高中生的直观想象力能强化高中生的直观思维、形象思维、想象力、空间立体感以及空间位置感，因而能有效培养高中生的主体思维能力、立体想象力以及空间位置能力。因此，培养高中生的直观想象力能切实提升高中生的思维素养、主体能力以及核心素养的全面发展。

其次，培养高中生的直观想象力能为教师确定教学设计、教学思路、教学活动以及教学过程提供非常具体的教学任务与教学指导，明确教师的育人方向与教学内容。因此，培养高中生的直观想象力能有效提升数学课堂教学的指向性、主体性与实效性，加大教師对高中生直观想象力的培养力度。

最后，培养高中生的直观想象力是新课程改革对数学教学提出的实施要求，以素质教育为科学指导，提升数学教学的精准性、目的性以及生本性。因此，培养高中生的直观想象力能切实推动数学课堂教学积极践行科学育人观，努力完善高中生进行知识学习、思维培养、能力训练与素质发展的成长环境。

二、学生直观想象力培养的有效路径

在数学课堂上，教师要开展丰富多彩的主体性、直观性的教学活动，给予高中生良好的感官刺激，积累更多、更好的直观信息，助力学生直观想象力的提升。

（一）借助生活教学培养学生的直观想象力

生活教学是指教师在数学课堂上为高中生创造一个实物化、生活化、体验化的主体认知环境，让高中生在直观思维与形象思维中悦纳大量的立体信息与空间信息。因此，教师可以开展生活教学，向高中生输送尽可能多的直观信息与立体刺激，为培养高中生的直观想象力积累足够多的信息储备，一点点地培养高中生的空间立体想象力，助力高中生核心素养的切实提升。

例如，在人教版必修二第一章第一节“空间几何体的结构”的生活教学中，教师可以为高中生提供一些特殊加工过的塑料棒，塑料棒的两端都装有一个卡口，便于与其他塑料棒进行关联，因而能直接建构起一个空间几何体的基本骨架。因此，教师可以为高中生提供充足的塑料棒，让高中生亲自动手组装一个正方体或长方体的基本骨架，帮助高中生在头脑中积累足够多的直观信息与立体信息。另外，教师可以将一个纸箱子引入数学课堂，并用刀沿着边长将纸箱子裁成六个平面图形，然后，让高中生将六个平面图形再次组装成一个立体图形，反复多次，以此培养高中生的立体感、直观思维与想象力。为了确保上述活动产生良好的实效价值，教师应开展分组活动，以提升高中生对动手实践活动的参与率，提升实践活动的参与性、主体性与把玩性。因此，教师创设的生活教学为高中生提供了很多直接接触、切身感知、实践探究的好机会，自然能有效促进高中生直观想象力的科学发展。

（二）借助电化教学培养学生的直观想象力

电化教学具有非常强大的表现力，尤其是信息技术与多媒体技术的科学融合，能为高中生提供一个虚拟化、直观化、立体化与变形化的感官刺激平台，切实促进高中生直观思维、形象思维以及想象力的科学发展。因此，教师要大力开发多媒体设备的教学价值，为高中生展示立体图形的多元变化形式，借助良好的感官刺激在高中生的头脑中留下虚拟变形过程，助力直观想象力发展。

例如，在人教版必修二第一章第三节“空间几何体的表面积与体积”第一课时的电化教学中，为了帮助高中生更好地掌握“空间几何体的表面积”，教师可以使用多媒体设备为高中生展示六个平面组装成一个立方体的虚拟过程。然后，教师又使用多媒体设备开展拆解立方体的教学活动，将一个立方体再次拆解成六个平面图形，而且，在多媒体设备的支持下平面图形与立体图形反复多次地像机器人变形一样变来变去，以此为高中生输送源源不断的直观信息与立体信息。这样，高中生就会在头脑中储存大量的变形信息与直观信息，因而非常有助于高中生直观想象力的科学培养与逐步提高。因此，多媒体设备能为高中生提供大量的虚拟化直观信息，能借助鲜活的直观信息助力高中生立体想象力的有效培养与循序渐进，切实推进高中生直观想象力的科学培养。

（三）借助支架教学培养学生的直观想象力

支架教学是指教师首先开展难点突破活动，然后将剩余探究任务全部留给高中生进行自主学习、合作探究与互助成长，借助高中生的集体智慧与团队合力去处理预留任务。因此，教师可以实施支架教学，以知识简述为教学支架，启动后续高中生之间的主体探究、友好交流与整合发展，在集体讨论中培养高中生的直观想象力。这样，高中生就会在快乐沟通中悦纳信息，在兼收并蓄中逐渐成长。

例如，在人教版必修二第一章第二节“空间几何体的三视图和直观图”的支架教学中，教师首先简述三视图是指一个物体的左视图、主视图和俯视图，直观图是指用实线或虚线画成的立体图像，然后，教师又亲自演示一下正方体直观图的画法。接着，教师就组织高中生进行自主学习与合作探究。很快，高中生就在课堂交流中总结出“左视图”就是从左边观察物体的视觉效果图，“主视图”就是从正面进行观察的视觉效果图，“俯视图”就是从上面向下观察物体的视觉效果图。而且，高中生还可以在绘画“直观图”中进行交流、对比、纠错与改善，在互帮互助中快快乐乐地进行“直观图”的主体实践活动。因此，支架教学以教师的知识简述为教学支架，科学启动高中生的后续自主探究活动，能实现教师教学智慧对高中生认知思维的有效启迪，助力高中生直观想象力的科学培养。

（四）借助翻转教学培养学生的直观想象力

翻转教学是指高中生在课下预习中进行信息储备，然后在课堂交流、合作探究中再次進行知识探究，借助互帮互助、集思广益实现深度学习与高效发展。因此，教师可以开展翻转教学，让高中生在课下的实物观察、主体感知、直观思维中积累更多、更好的储备信息，并在课堂交流中互通有无、各取所需，切实促进高中生直观想象力的科学培养，有效提升高中生的思维素养与主体能力。

例如，在人教版必修二第二章第一节“空间点、直线、平面之间的位置关系”的翻转教学中，点、线、面三元素之间的关系具有一定的直观性、逻辑性与推理性，因而需要高中生慢慢归纳、细细总结。因此，高中生可以在预习过程中掌握“两点确定一条直线、两条相交线确定一个平面，相互平行的两个面内的直线不一定平行等”。随后，高中生可以在课堂交流中深化自己的认知结果，借助集体智慧整合出更多的探究任务，如“两个平面相互平行，则第三个面与这两个面的交线也相互平行”“两条相交直线同时与一个平面平行，则这两条相交直线确定的平面也与这个平面平行”等。因此，高中生既能在课下预习中初步感知到一些浅层次的认知内容，又能在课堂交流、合作探究中获得一些深层次的认知内容，以此实现对教学内容的深度学习，切实培养高中生的直观想象力、逻辑推理能力以及科学归纳能力，提升高中生的核心素养。

（五）借助扮演教学培养学生的直观想象力

扮演教学，又名角色扮演教学法或“小先生”制，教师挑选几个直观想象力较强的学生扮演“小先生”，代替教师对学习有困难的学生进行直接帮助，弥补教师孤掌难鸣的教学尴尬。因此，教师可以实施角色扮演教学法，以“小先生”为得力助手，尽可能多地为“小先生”输送直接帮助与亲自示范，以此实现“星星之火，可以燎原”的良好教学效果，助力直观想象力的培养。

例如，在人教版必修二第二章第三节“直线、平面垂直的判定及其性质”的角色扮演教学中，教师引导高中生进行分组活动，并为每一组高中生都选派一名“小先生”作为组长去关注高中生的自主学习与合作探究，一旦发现某个高中生存在认知困难，“小先生”就挺身而出、伸出援手，亲自走到有困难学生的身边为其耐心讲解知识学习过程中的困惑。这样，有困难的学生就会慢慢掌握不懂的内容，“小先生”实时陪伴在高中生的身边，因而能将自己的学习经验、认知方法、探究结果都一一传输给有困难的学生。因此，角色扮演教学法能开发出高中生的内部潜力，助力高中生直观想象力的培养。

综上所述，教师既是新课程改革的践行者，也是数学课程教学的实施者，更是高中生直观想象力培养的完成者。因此，教师立足数学课堂，以培养高中生的直观想象力为教学目标，积极采取生活教学、电化教学、支架教学、翻转教学以及扮演教学，高质量、高效益、高水平地创建数学课堂教学，切实促进高中生直观思维、形象思维、想象力以及空间立体感的全面发展，实现高中生主体能力与核心素养的科学发展，优质完成教书育人的

使命。