优化高中数学教学,培养学生直觉思维
2023-02-18任礼礼
任礼礼
【摘要】高中数学是一门非常重要的学科,掌握好数学知识可以有效提升学生的整体科学素养和创新能力.在优化高中数学教学的过程中,教师需要注重培养学生的直觉思维,使学生能够灵活地运用所学的数学知识解决实际问题.基于此,文章结合高中数学教学存在的问题,从多个方面探究了培养学生直觉思维的教学策略,旨在提高高中数学教学效率,促进学生的全面发展.
【关键词】优化教学;高中数学;直觉思维
直觉思维对创新解决实际问题具有关键作用.培养学生的直觉思维,需要教师在教学过程中引导学生不断地摸索,不断地发现.教师要通过理论教学和实践应用的结合优化高中数学教学,引导学生更好地发现数学问题的内在联系和特点,进而提高学生的逻辑思维能力,这不仅有利于学生数学学科的学习,也可以帮助学生在其他学科和实际生活中更加理性地分析和解决问题,使学生可以更好地理解数学概念和方法,培养学生的直觉思维能力,从而在解决实际问题时更加得心应手.随着社会和科技的发展,越来越多的工作领域需要高水平的数学素养和直觉思维能力,例如数据分析、人工智能等,所以,教师通过优化高中数学教学,培养学生的直觉思维能力,有助于学生在今后的学习和工作中更好地迎接挑战.
一、高中数学课堂教学存在的问题
(一)师资方面
目前,高中数学教师普遍采用强调知识和技能传授的传统灌输式教学方法,以讲授数学概念、公式、定理为主,同时引导学生运用这些知识和技能进行数学解题.这种缺乏趣味性、灵活性、启发性的教学方法往往难以激发学生的学习兴趣,造成学生记忆单一、运用能力欠缺,缺乏对数学内容的深入理解.同时,高中数学教师的教育背景、培养方式和工作经验对其教学效果有着重要的影响.在传统的数学教学影响下,部分教师更容易陷入讲解型教学模式,忽略了对学生探究和思考能力的培养.此外,教育培训和职业发展也会对教师的教学水平产生深远的影响.对于一线教师来说,只有不断学习和更新教育理念,才能提高教学技能和实践经验.
(二)学生方面
高中生的自觉性比较强,因此学习态度比较端正,上课时能认真听讲,自觉遵守班级纪律,教师布置的课后作业都能按时完成.同时,他们存在着一些问题,如学习兴趣不高,主动探究精神不足,知识记忆方法单一,运用能力有限,等等.此外,受升学压力的影响,学生的心理状态受到一定程度的影响,如焦虑、紧张、孤独等.因此,在高中数学课堂教学中,教师要重视学生的心理健康,积极创造良好的学习环境,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习主动性和探究精神,对数学知识的运用和练习进行深入的探讨,从而提高运用能力.
二、培养学生直觉思维的高中数学教学策略
(一)确立概念与应用并重的教学目标
数学学习不仅需要学生掌握基本概念和公式,更需要将所学知识应用于实际问题的求解.教师可通过对学生进行耐心的引导培养学生的直觉思维,通过理念与应用相结合的教学方式,让学生在不同的情境中灵活地运用所学知识,帮助学生建立更全面、更有深度的数学知识体系,从而提升学生的数学素养和应用能力.这对于培养学生的直觉思维能力至关重要,既有助于学生把数学知识与实际问题更好地联系起来,也可使学生的直觉思维能力得到提高,如此一来,学生便能够更顺利地运用数学知识解决实际问题.
例如,在“三角函数的应用”的教学过程中,教师首先可介绍一些实际问题,让学生了解三角函数在实际生活中的应用,如对建筑高度的测量、桥梁的设计等,让学生直观地感受三角函数的应用,从而激发其学习兴趣.教师还可以设计各种游戏教学活动,如三角函数解题竞赛等,促使学生在游戏中灵活运用所学知识,从而加深对所学知识的理解.教师在教学过程中还可以用具体的例题讲解概念和应用,通过多种方式让学生更好地理解概念.教师可以用图像、实例、模型等方式进行演示,帮助学生了解三角函数在实际问题中的应用.如已知直角三角形斜边长为10cm,锐角的正弦值为0.4,求这一角的余弦值.通过这样的练习,学生会更加了解正弦值的概念,并能通过各种公式的变换解答这一问题,也能根据题目的不同需求灵活应用三角函数公式.教师还可以带领学生在教室中利用正切函数求参照物的高度,从而培养学生的直觉思维能力.教师要确立概念与应用并重的教学目标,注重利用具体例题的讲解培养学生的直觉思维.教师需要鼓励学生不断思考、提出问题,并帮助学生寻找、研究和解决这些问题的方法.例如,在三角函数应用的教学过程中,教师可以引导学生发现其中的规律、特点,让学生自己思考如何把所学知识运用到问题解决中,从而激发学生的直觉思维能力.
(二)注重对学生能动性、动手能力的培养
教师在教学中要注重培养学生的主动性和动手能力,要为学生提供动手环节,充分利用这一环节引导学生系统思考和分析问题,使学生通过数学实践形成数学直觉思维.教师在教学过程中注重培养学生的主动性,让学生在学習中发挥自己的能动性,自主探索与发现数学知识,可激发学生的直觉思维能力.教师还应注重培养学生的实践能力,让学生在课题研究、数学建模等实践活动中积累经验、拓展思路,从而培养学生的直觉思维能力.高中数学教师注重培养学生的学习主动性和实践能力,可提高学生对数学知识的理解和应用能力,同时培养学生的直觉思维能力.
如在“平面向量的线性运算”的教学过程中,教师可以在教学活动开展初期引入一个实际问题:如何用平面向量描述图形的旋转?从而让学生自主探究旋转的概念和特点,进而引入平移、旋转等线性运算的概念和特点,然后让学生用平面向量描述图形的平移、旋转等操作,加强学生对线性运算的理解和应用能力.教师还可以在课堂中设计相关问题,激发学生自主学习,如设计矩阵和向量的线性运算的实际问题:在使用矩阵和向量描述人口迁移情况时,如何通过线性运算计算出不同城市之间的人口迁移量变化?让学生自主发现运用线性运算的规律和方法,提高动手能力、创新思维能力和知识运用能力.教师通过设计这样的数学教学,既能增强教学的趣味性和互动性,也能使学生在教学过程中更加主动地参与进来,培养学生的独立探究精神和动手能力.此外,这些案例均取材于实际问题,教师在丰富教学内容,开阔学生视野,激发学生对数学知识的学习兴趣、探索欲和学习动力的同时,能够更好地培养学生的学习主动性和动手能力,进而提高学生的直觉思维能力和数学建模能力.
(三)强化启发式教学,注重思维与表述的沟通
以学生自主发现问题为主、以教师创设问题引导为辅是启发式教学的基本要求.这样的教学能够鼓励学生主动对问题进行探究、研究和分析,并在其中不断锤炼自己的直觉思维能力.教师还可鼓励学生与他人进行思维的交流与分享,使学生能更好地将自己的想法传递给他人,并从交流中得到他人的反馈与指导,从而有效地提高学生的语言表达能力,进而加深对数学知识的理解和掌握,同时提高学生的直觉思维能力.教师通过引导学生与他人进行沟通和对话,能够更好地强化启发式教育,使学生更多地参与数学思考和学习过程中的交流,更好地认识自己思考中的不完整性,从而理解和接受自己的错误,并进行自我纠正,这样可以逐渐培养学生的直觉思维能力.
例如,教学“直线与平面垂直的判定及其性质”,这节课主要包含大单元中已学知识的类比、生活情境导入、师生操作和例题讲解等环节,学生经历观察、小组合作探索的过程,从而获得想要的结论,建构直线与平面垂直的概念,激活直观与抽象相结合的数学思想.首先,教师可以通过港珠澳大桥的相关背景进行引入,激发学生的爱国热情及民族自豪感:“美丽宏伟的港珠澳大桥包含哪些空间位置关系呢?请同学们观察图片,说出旗杆与地面、灯柱与地面是什么位置关系.”学生通过观察图片了解了直线与平面垂直的定义后,举出了更多直线与平面垂直的例子,如教室内直立的墙角线和地面的位置关系,激活了对本节课知识的学习兴趣.教师再出示一个直线与平面不垂直的例子,引导学生从反面感知直线和平面垂直的位置关系,从而建立初步印象,然后提问:“直线与平面垂直需要满足什么条件?你能给直线与平面垂直下定义吗?”学生通过小组讨论,分享、交流各自的想法.教师引导学生把立体问题平面化处理,用“降维”的思想思考问题,通过观察思考,感知直线与平面垂直的本质内涵.教师通过整体单元内容间的联系和类比,让学生从猜想到实践再到论证,完成了知识的形成及构建过程,培养了学生的数学核心素养.
(四)关注学生个性化需求,提高自主思考能力
教师在数学教学的过程中要注重学生个体的发展,使学生建立学习自信心,能自主解决问题,提高学生的自主学习和独立思考能力,这是根据学生自身的学习作风和能力水平而定的.在高中数学教学中,教师还应关注学生的个性化需求,从而激发学生的内在学习动力和求知欲,帮助学生更好地理解和掌握数学知识,激发学生的学习兴趣,从而使学生在学习中不断提高思考能力.个性化学习旨在通过良好的教学环境帮助学生形成自主探究式的学习方式,从而提高学生的独立思考能力和问题解决能力,满足学生的学习需求.
例如,教师在教学“用样本估计总体”的过程中,可以先带领学生讨论与实际生活相联系的问题,然后展开教学内容,如先提问:“你认为一家超市的销售额会受到什么因素的影响?”然后引导学生构建解决这些问题的方案,并使用样本数据进行估算.这样可以帮助学生看到数学统计的实际运用,激发学生的学习兴趣.教师为鼓励学生独立思考和创新,可以让学生搜索互联网上有关统计数据的信息以及自己感兴趣的数据,并进行简单的分析和估算.这样可以使学生认识到资料分析和估算与现实生活中的问题有很大的关联,而不仅仅是用来完成作业.教师在进行教学的时候也可以有针对性地提供不同难度的试题,从而针对学生的水平进行教学.对一些实力较强的学生,教师可以提供挑战性较强的试题,使学生的研究更深入;对于学习成绩较差的学生,教师可以举一些比较浅显的例子,鼓励学生采取不同的方式有针对性地对问题做出回答.教师还可以对学生进行直觉思维训练,如练习、案例等,引导学生在估算时使用类比或推理来判断结果是否合理,而不仅仅依赖公式和计算.这不仅可以帮助学生在实践中掌握数学知识,还可以形成自己独特的思维模式.因此,教师在教学“用样本估算整体”的过程中,既要有效激发学生的学习兴趣,又要帮助学生发挥技能、拓展思路,强调实际应用,强调直觉式思维,鼓励学生对资料进行了自主探究.
结 语
优化高中数学教学对于学生的个人发展、高中数学教学的优化、学生直觉思维的培养都是十分有意义的一件事情.直觉思维是人类最基础、最原始的思维方式之一,培养学生的直觉思维有助于提升学生对数学的学习兴趣,让学生真正理解数学概念和规律.直觉思维侧重从生活实践中发现问题,并强调发现问题和解决问题的过程.培养直觉思维能使学生对数学的理解更加深入,使学生在平时的学习中锻炼创造性思维,从而为个人发展奠定基础.直觉思维训练还需要学生自己去发现问题,并寻找解决问题的方法,从而更好地满足今后学习和工作的需求.
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