新课改下学生的数学直观想象教学研究

王春艳

【摘要】在新课改的环境下，学生的数学直观想象能力是高中数学教学的重要内容之一，教师在教学过程中需要关注学生在学习过程中所表现出的思维特点，特别是在高中几何的学习过程中，很多时候学生的直观想象能力是学生解题的关键，因此，教师应当重视对学生直观想象能力的培养.直观想象能力可以帮助学生将抽象的数学条件转变为直观的图形，将复杂的问题简单化，本文分析直观想象能力在高中数学学习过程中的作用，分析高中数学教学现状，探讨新课改下在高中数学教学过程中培养学生直观想象能力的教学策略，以供参考.

【关键词】高中数学;直观想象能力;教学策略

高中的学习任务繁重，很多高中生面对难以理解的数学知识和数学题目时往往会失去对数学学习的兴趣，从而在数学学习过程中缺乏主动性，而直观想象教学是指教师借助几何直观图形或空间想象帮助学生感知事物的变化与形态，以更好地掌握和理解数学知识.直观想象能力是构建数学命题、理解数学命题、探索解题思路的基础，是学生进行逻辑推理和构建抽象想象的重要手段，因此，在高中数学的教学过程中，教师应当充分重视对学生直观想象的教学，采用多元化教学手段，培养学生的直观想象能力.

1 直观想象能力在高中数学学习过程中的作用

在新课改的背景下，高中数学教学应当更加注重对学生核心素养的培养，培养学生用数学的思维方式思考世界，用数学的眼光看待事物，用数学的语言表达世界，这需要学生具备较强的数学直观想象能力，学生只有具备了良好的直观想象能力，才能运用数学的眼光看待生活中的事物.在高中数学的学习过程中，如果仅仅靠文字讲授很难让学生真正地理解和掌握，直观想象的教学方法可以帮助学生构建数学问题的直观模型，从而更加轻松地掌握和理解数学知识，解决数学问题.数学作为一门应用性很强的学科，也是一门抽象的学科，直观想象的教学方法可以帮助理解能力较差的学生建立直观的数学图象，提高学生的分析和解决数学问题的能力，让学生真正地理解數学知识的本质，通过将抽象的文字内容转变为直观的图形，可以让学生初步学会从数学的角度去思考和观察事物，激发学生对数学学习的兴趣，为以后的学习打下坚实的基础.

2 高中数学教学现状

2.1 学生缺乏数学学习兴趣

高中学习任务繁重，数学的学习对学生的思维能力要求较高，部分学生认为数学学习是枯燥的，对学生来说是一种负担也是挑战.很多数学教师在教学过程中忽略了对学生兴趣的开发，导致学生对数学学习产生了抵触心理，学学习效率降低，严重影响高中数学的教学质量.

2.2 教学理念和教学方法过时

在高中数学教学过程中，教学理念和教学方法过时，很多教师仍然坚持传统的教学理念，不接纳和采取现代数学教学思想，在实际的教学过程中，仍然使用“填鸭式”的教学方法，很少与学生进行交流沟通，只按照高中数学教学大纲将数学知识内容讲解给学生，至于学生是否理解掌握，在教学过程中并没有主动了解和关心.教师在实际教学过程中，不注重对学生应用能力的培养，忽略对学生的直观想象能力的培养，采用单一传统的教学方法，枯燥乏味，这也是造成学生学习兴趣低、课堂参与度低的重要原因.

2.3 不尊重学生之间的个性化差异

高中知识对很多刚进入高中的学生来说是陌生、有难度的，学生们的学习经历不同，来自不同的学校、不同的家庭，所接受的教学模式也是存在差异的，基础较好的学生学习新知识的能力较强，学习基础较差的学生接受新知识的能力相对较差，再加上高中知识更加抽象，难度加大，同一个班级的学生对知识的接受能力存在着显著的差异.部分高中教师忽略了这一问题，不关注学生之间的个性化差异，没有因材施教，这使得学习本来就差的学生变得更差，随着教学内容的增多，教学速度的加快，学生之间的差距会越来越大，导致高中数学教学效率降低.

2.4 对教材使用不当

在新课改下，高中数学教材发生了一些改变，有些理论性的内容删减了，而增加了一些“探讨研究问题”，然而很多教师还是沿用传统的教学理念，忽略对学生探究能力的培养;部分教师对新课本的内容研究不够深入，对教材的使用不当，没有发挥教材的最大价值，在教学过程中忽略了很多知识内容的讲授，导致学生的基础较差，阻碍学生思维能力的培养.

3 新课改下高中数学直观想象教学策略

3.1 利用数形结合的方法

数形结合是一种很常见的数学研究方法，如果将数形结合的方法与针对性较强的问题进行结合，那么一定会使相关问题得到很好的解决，而且还可以加深学生对于不同问题的理解能力，让学生可以更好地使用数形结合的方法对其他问题进行针对性的分析.

例如 教师在进行高中必修一数学人教版《基本初等函数》的相关课程讲授时，学生对于对数函数的学习可能会遇到困难，这是由于对数函数作为刚刚被引入的新函数，不少学生对其基本概念以及函数图象的印象并不深刻，这时教师可以先从基本的对数函数概念入手，使用数形结合的方法对学生进行讲解.由于对数函数的函数图形具有较高的辨识度，教师可以先通过图象的引入，再利用图象上不同的点对对数函数进行分析.这样就可以让原本抽象的知识变得更加具体，而且引入图象也可以提升学生对于问题的分析能力，这对于学生的数学思想来说具有重要意义.通过进入对数函数的图象还可以对指数函数的图象进行解读，由于对数函数与指数函数互为反函数，因此两者之间的函数图象也有一定的规律存在，而教师就可以对这种关系进行把握，让不同的函数通过图象的表达而显得更加具有紧密性.不仅如此，数形结合的使用还可以应用于所有已经学过的函数中，教师可以要求学生利用数形结合的方法来对各种函数进行描绘，这样就可以让学生加深对于不同函数的理解能力，而且也可以锻炼学生的动手能力，这对于学生对试题的解决提供了巨大的帮助，即使面对更加复杂的函数关系也可以做到游刃有余.

3.2 积极适应多媒体技术进行教学

科技水平的不断发展对于教学方式的运用来说有着巨大的进步，各种新颖、科学的技术都可以应用于教学活动中.数学这门学科从本质上还是属于自然科学，教师对学生主要进行的还是思维性较强的训练，所以教师可以在教学活动中，多利用多媒体技术对学生进行指导，这样不仅可以对课堂的氛围进行提升，还可以激发学生的学习兴趣，更重要的是可以让学生更好地掌握数学知识，并使其拥有合理利用知识的能力.

例如 教师在进行人教版高中数学必修二《空间几何体》的相关知识讲解的过程中，针对有一些学生空间想象能力不强的特点，教师可以利用3D软件对相关的题目进行建系，将仅仅存在于试卷上的知识、图形转移到多媒体上，对所有同学进行展示，这时空间想象能力不强的学生也可以通过多媒体来对较为复杂的立体几何知识进行了解.而对于更加复杂的立体几何中的动点问题，如果仅仅利用3D软件进行建系，那么学生对于试题的理解能力也并不会提升太多，由于不同的动点和位置就代表着不同的含义，所以教师可以改变原有的建系方法，采用动态图象的方式对动点问题进行描绘.如果动点所运动到的特殊点可以用图形的方式体现出来，那么就需要教师建设多个动态图形，然后进行全面而具体的分析.但是这样的做法无疑会增加很多的工作量，还不能对不同的图形进行使用，不具有普适性，这时就需要教具管理人员对相关的教学软件进行开发，将3D软件和动态图形软件的特点进行结合，为教师的教学工作提供支持.教师在进行新软件的使用时可以随时让动点暂停，通过动点不同的运动可以形成许多不同的图形，这样就可以让学生可以更加直观的对面与面、点与面、点与线段之间的关系进行掌握，而且学生在观看教师进行操作的时候，教师还可以对学生进行相关问题的提问.比如教师可以让学生求立体图形中两条不接触的线是否平行，通过问题的引入也可以增强学生的代入感，而针对这种问题，教师就可以通过在软件中放置点的方法，来建立新的平面，在图形中证明平面与线段的关系，这样就可以很好地求出线段之间的关系.以往的方法对于线段之间关系的讲解并不是非常容易，因此利用软件可以更好地对线段之间关系进行证明，所以利用新颖的多媒体技术让学生对立体图形进行分析，对于学生的空间想象能力的提升程度是巨大的.

3.3 利用实物模具引导空间直观想象

在高中数学教学过程中，实物图和教学模具可以很好地引导学生进行空间想象，增强学生对数学知识内容的理解.因此教师在高中数学的教学过程中，可以充分利用实物模具，借助一些几何模型，讲解数学知识，让学生很快的理解和掌握知识内容.

例如 在人教版高中数学必修二《立体几何》的教学中，学生如果刚接触这一章时，缺乏空间想象能力，对立方体的学习就存在一定的困难，教师可以让学生在课前自己手工制作一些长方体、正方体、三棱锥等模型模具，让学生通过观察模型模具，观察直观图，从而理解垂直、平行等空间线段之间的关系.教师可以在课前准备出三棱锥和外接球的模具，将模具展示给学生，学生根据实物模具可以观察到外接球或内切球的球心和半径，从而求出体积和表面积.学生通过观察制作模型、观察模具、画图、辩图等过程可以对图形进行想象、分类和整理，从而形成直观想象的能力，培养学生的逻辑思维能力，帮助学生从逻辑角度理解和掌握空间几何的知识要点.

3.4 运用线上教学方式

传统的教学课堂中，教师只有在上课的时间才可以对知识进行详细的讲解.在这一过程中学生可能不会全部理解本节课所学的知识，而学习的阶段可以分为三个环节，首先是课前的预习工作，其次是最重要的课堂讲授环节，最后是课后的复习，这三个环节一起进行才可以使课程的效率发挥到最大的程度.

例如 教师在进行人教版高中数学必修一《集合与函数的概念》这一章的教学过程中，这一章的主要内容是概念的理解，如果有一些学生在上课有限的时间之内不能对概念进行理解，那么教师可以通过微信群等方式进行云课堂教学，教师在平台中可以提前将课程内容进行录制，这时学生就可以在课下对相关知识进行复习，从而解决这一问题，对于学生来说，线上的教学方式可以很好地对时间和空间进行最大程度的压缩.

4 结语

综上所述，针对目前的高中数学教学情况，将直观想象教学方法融入到高中数学的教学中，不仅可以帮助学生轻松理解复杂抽象的数学知识，还可以激发学生对数学学习的兴趣，让学生发现数学的奥妙，提高学生的学习主动性，让学生善于发现问题、思考问题、解决问题，将数学知识运用到实际生活中.教师需要在实际的教学过程中，结合教材的具体内容，采用多元化教学方法，培养学生的直观想象能力，促进学生全面综合发展.

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