利用信息技术提升数学直观想象的教学策略与案例

廖柳玲

摘 要：在现代教育革新背景下，发展学生的学科核心素养已经成为了目前的教育重点。培高中的数学具有很强的逻辑性及抽象性养学生的数学核心素养，这让学生在学习中产生一定难度。尤其是在数学学科中，数学学科中所涵盖的一些内容相对抽象，学生在学习的过程中可能无法快速地进行分析和思考。因此，在高中数学教学中，教师必须要着重提高学生的数学直观想象素养，让其能够在面对抽象的问题时学会抽丝剥茧、化繁为简，有效提升学生的学习效果。基于此，本文就着重探讨利用信息技术提升学生数学核心素养的具体教学策略。

关键词：高中数学;信息技术;直观想象;策略;案例

学科核心素养是指育人价值的体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。《普通高中数学课程标准（2017）》版提出了数学学科的六大核心素养，包括数学抽象、数学运算、直观想象、逻辑推理、数据分析、数学建模。高中数学六大学科核心素养既相互独立，又相互联系。既是数学课程目标的集中体现，又是学生具备数学的基本特征的思维品质、能力、情感态度、价值观的综合体现。是学生在数学学习和应用数学的过程当中，逐步地、慢慢地形成的和发展的。其中，直观想象重点是通过直观感知客观事物的形态与变化，认识事物的位置关系、数量关系、变化规律，通过建立形与数的联系来分析数学问题，寻求问题解决的思路。直观想象是发现问题的基础，也是逻辑推理、数学抽象的思维基础。当下高中数学教学最大的难点在于知识内容抽象难懂，需要学生由原来的感性认识逐渐上升到理性认识，这就要求教师将比较抽象的学术形态内容转化为学生容易直观感知的教育形态内容。提升数学直观想象素养，日常教学可以从以下几个方面着手：充分利用实物模型，培养空间想象能力， 充分利用一切可利用的信息技术，提升直观想象素养，强化数形结合意识在解题中的运用。高中的数学具有很强的逻辑性及抽象性，这让学生在学习中产生一定难度。多媒体可以创造良好的教学情境，使知识内容更加具体化、清晰化，同时增加课堂容量，优化学习效率，有效的提高教学质量。而教师借助信息技术在高中数学教学中的应用，能对学生数学直观想象素养的培养起到非常重要的作用，本文通过一些具体案例谈谈在高中数学教学过程中如何利用信息技术来培养学生的直观想象。

一、利用信息技术，创设教学情境，激发学生的学习兴趣

学生学习数学的过程，是学生的认知过程与其情感、意志形成相辅相成的过程，也是学生建构新知、经历思维、提升创新意识、塑造健全人格的过程。引导学生从数学的角度发现和提出问题的能力，最后解决问题，能大大激发学生学习数学的兴趣，引发学生对世界观、价值观的思考，从而成为持久学习钻研数学的动力。

著名教育家波利亚说过：“发现问题比解决问题更重要”，我在“概率分布直方图”的课堂教学中，设计了一个短视频，展现了家乡柳州山美水美，与之对比的是世界严重干旱缺水地区触目惊心的灾难场景，以及为了争夺水资源引发世界各地的纷争战火，让学生身临其境的感受到节约水资源，人人有责，引起学生的思考与共鸣，激起学生环保节能的责任感与参与热情，再顺理成章的引出本节课的话题，“市政府决定实施阶梯式水价制度，你有哪些建议？”，从而让学生融入课堂并深刻理解教学任务及目标。又“指数函数”的课堂教学中，在介绍指数的特征的时候，配合图文并茂的澳大利亚野兔成灾的现实背景与动画情境，让学生直观感受到指数式爆涨的威力，可以更容易触动学生，激起学习指数函数的兴趣。

二、利用信息技术，突破教学重点、难点，增强学生的理解能力

高中数学相比初中数学，具有很强的逻辑性及抽象性，这让学生从初中升上来很不适用，感到不得要领，并在学习中产生一定的畏难情绪。信息技术融入课堂可以创造良好的教学情境，使一些比较抽象的知识内容更加具体化、清晰化，帮助学生理解和掌握这些知识。

比如，函数知识对高一的学生来说就过于抽象。在指数函数的图象与性质这节课中，我利用几何画板软件画出函数图像，引导学生观察课件演示的图象，从定义域、值域、单调性、以及底数的不同对单调性的影响等，由于图象的直观性，学生很容易就接受和理解，从而很快总结出指数函数的图像与性质;另一方面方面，对指数恒等式的理解，也可以利用几何画板的动态性演示，通过改变参数a 的值来观察相对应的函数图象恒过定点（0，1），得以从另一个角度验证，从而对指数恒等式的理解更加深刻。同样，在讲对数函数与指数函数的关系的时候，我也利用几何画板软件画出函数图像，引导学生观察课件演示的图象，可以进一步引导学生归纳得出指数函数与 两者图象之间的关系，学生不仅容易理解，而且印象深刻，慢慢形成从图形到数量，从具体到一般，抽象出函数的性质，并用数学符号予以表征，最大限度地提升学生的抽象思维能力。

比如在教学“一元二次不等式”这一部分内容时，如果教师直接通过从数量关系这一角度来让学生进行分析，可能有些学生不能够快速地进行理解。因此，在教学这一部分内容的过程中，教师就可以借助几何画板，画出不同一元二次函数图像来进行诠释和引导直观的让学生理解在不等式求解过程中的过程中，如何贯彻“大于取两边，小于取中间”这一原则。借助这样的教学实施模式，能够让学生运用一种更为直观的方式去解决数学问题，也能够让学生在观察这一函数图像的过程中更加清晰地了解到数学知识之间的联系和变化，强化学生的学习认知。

三、利用信息技术，扩展课堂容量，培养学生多元化思维

信息技术融于课堂，有助于课堂容量的提高，方便教师展示各类知识点、例题及练习。学生在巧妙的课件设计下不自觉的引发出多角度的思考，切实培养了学生思维。

比如“变式训练”环节，教师在课堂教学过程中，在精心选择好的数学练习题的基础上，利用PPT不断改变例题、习题中的条件或者结论，进行变式，通过分析问题、解决问题，找到问题中的关键点，使得学生理解数学知识、数学问题的本质特征，最后师生共同总结，归纳出一类数学问题解题方法。通过变式训练，使得学生达到举一反三，融会贯通的效果，对一类数学问题，形成一定的条件反应，使得数学问题解法优化。利于培养学生数学抽象和数学建模思维核心素养。

又比如，在“概率分布直方图”的课堂教学中，我设计利用Excel的计算和图表功能，在一节课内，带领学生经历整理数据，分析数据，提取信息，进行推断和获得结论这一完整统计过程，深刻体会到统计解决问题的基本思路，并通过学生实际操作，积累数据分析的经验，体会统计思维与缺东西思维的差异，体会到科学决策成功的快乐。而这一些多元化思维的传递是传统教学一节课难以达到的。

四、结束语

综上所述，在高中数学教学中，学生数学直观想象素养的培养是教师需要完成的一个教学重点。但在具体的教学实施环节中，教师必须要考虑到学生的身心发展特点，对其进行有效的引导。同时，在具体的教学过程中，教学中遇到问题时，教师要及时地对学生进行点拨，让学生能够在自己的帮助下更加深入地去围绕着问题内容展开思考和探究，能够寻找到解决数学问题的实际途径。在遇到问题时学会多角度地进行思考，将抽象内容化为具象内容，有效地进行延伸，促进学生的综合发展。

参考文献

[1]陈晓明. 例谈数学直观想象素养的提升[J]. 河北理科教学研究， 2020（3）：5.

[2]刘铭， 陈引兰， 邱凯. 基于培养直观想象核心素养的案例分析[J]. 速读（下旬）， 2019.

[3]普通高中數学课程标准. 中华人民共和国教育部制定 ， 2017.