高中数学课堂教学培养和提升学生直观想象核心素养浅析

高中数学课堂教学培养和提升学生直观
想象核心素养浅析
【摘要】数学学科的核心素养是人的核心素养的体现之一，其中直观想象能力是学生在数学学习过程中解决问题的关键能力，直观想象在高中数学中应用广泛，具体是指，借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化，利用图形理解和解决数学问题的过程。

直观想象能力，并不仅仅是把一个平面物体抽象为立体模型的能力，而且还包括空间中认识事物的位置，以及在生活中发现数学模型等多个纬度共同形成的一项能力。

【关键词】高中数学课堂教学直观想象能力核心素养
引言：直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化，利用空间形式特别是图形，理解和解决数学问题的素养。

高中学生学习数学要对一些概念和模型了解透彻，这样才能让学生顺利开展独立解题的过程。

直观想象是发现和提出问题、分析和解决问题的重要手段，是探索和形成论证思路、进行数学推理、构建抽象结构的思维基础。

1高中生直观想象核心素养简述
1.1高中生直观想象核心素养分类
第一，几何直观。

几何直观主要是指借助图形来描述和分析问题。

它是学生解决数学问题的手段，有利于学生了解问题的实质，理清思路，探索解决问题的方向。

此外，几何直观还可以帮助学生直观地理解数学，并在教学过程中发挥重要作用。

第二，空间想象。

包括：a.能根据描述空间几何形体的语言或图片，可以在头脑中形成相应的几何图形，并得到其直观图，如一提到正方形，就能想起其模样；b.能根据所给出的直观图，在大脑中展现出相应的几何图形，甚至包括其位置关系和数量关系，例如学生学完三视图后，能根据三视图求某一空间图形的体积等等；c.能对头脑中已有的空间几何图形进行拆分和组合，得到新的几何
图形，并对它的位置关系、数量关系以及直观图进行分析，如在学习棱台时，学生能想象到棱台是指一个棱锥被平行于它的底面的一个平面所截后，截面与底面之间的几何形状。

1.2高中生直观想象核心素养的特征
第一，经验性。

直观想象必须基于已有的知识经验和活动经验，所运用的知识组块和形象直感都是经验的积累和升华，并不断地组合老经验、形成新经验，从而不断提高直观想象的水平。

第二，整体性。

平时数学教学要确立整体联系观，引导学生借助直观了解数学知识之间的相同、相似、差异、不同等区别和联系，形成网络清晰、融会贯通的数学知识结构。

第三，逻辑性。

平时数学教学引导学生得出（发现、猜测）相关结论后，还必须要求学生做出合理的数学思考，依据已有数学知识经验和相关程序步骤，通过严格的逻辑推理得出科学结论，以逐步发展学生的逻辑结构。

第四，预见性。

平时数学教学要向学生提供具有探索性和思考性的数学学习任务，引发学生深度的数学思考，拓展学生的想象空间，加强学生数学联想和猜想能力的培养，促使学生自觉或不自觉地运用组块与直觉，直接预测问题的结论。

2培养和提升高中学生直观想象核心素养的实践措施
2.1培养高中学生的数学概念和模型的直观想象
高中数学的部分概念是直接引入的，如一些象形符号。

由于表述方式相同或相近实际表达意思有所不同，所以学生在学习的过程中难以将二者进行区分，若教师能够引导学生根据身边的一些事物来帮助学生辨别这些数学概念，那么学生的记忆理解难度将大大降低，同时，这也是直观想象能力在学习中的一大重要应用。

例如，在必修一中的交集符号与并集符号，部分同学经常混淆这两个符号。

因此，对于它在集合之中的表达含义不能理解，从而对之后表示方程的解，亦或是写填空题时容易造成困难。

直观的，我们看着交集与并集这两个符号，就会想到交集符号像桥一样，此时教师就可以给同学们展示海湾大桥的图片，并且桥是横跨两边联系两边的桥梁，海在他们之间，那么海的意思就是两地之间共同的部分，因此，交集符号的含义就是两个集合之间的公共部分。

因此，学生能对交集
与并集符号做出明确的区分。

在教学中，往往可以通过创设教学情境来培养学生
的观察意识，数学问题常常与实际问题息息相关，很多数学都是实际问题的抽象
表现，所以我们就可以通过实际生活问题去理解数学问题，并将生活中的问题抽
象为一个模型，在数学中找到它所对应的内容。

例如，在立体几何中，线面平行，面面平行，线面垂直，面面垂直的性质与判定是核心内容，同时，其冗杂的内容
也是学生难以记忆的地方，因此就不能很好的利用。

在生活中我们可以发现，国
旗杆与地面垂直，墙面与地面垂直，门与门框边平行，床板与地面平行，这都可
以很好的帮助同学们理解立体几何问题，从而在大题中能对这些关系的性质与判
定做出合理的运用，解释数学问题。

2.2通过数形转化思想启发直观想象
数形转化启发直观想象主要体现在函数、解析几何与立体几何方面，初中与
高中的衔接过渡过程中，学生问题最多的就是函数，求函数的性质，最值、单调性、对称性等问题，学生感到难度大，比较抽象，但要是画出对应函数的图象，
在定义域范围内截出部分图象，一些性质、最值，同学们将会一目了然。

例如在
研究三角函数y=sinx与y=cosx的性质与内在联系时，在同一坐标系中画出两者
的图象，这样不仅直观观察出两者的各种性质的关系，而且还能形象说明由一个
函数的图象经过适当平移就能得到另一个函数的图象。

还有在统计问题中，让学
生将所调查的数据通过适当分组列成频率分布表或绘制成频率分布直方图，还可
以转化为茎叶图，不用同学们计算，都可以比较直观的分析这组数据的数字特征，可以评价这组数据的各种性质。

这样将抽象的“数”化为直观的“形”，能够化“抽象”为“具体”，无形为有形，更便于学生理解。

教师在教学的过程中，不
仅要重视对学生各项能力的培养，更要抓紧学生对于基础知识的学习，让同学们
在掌握基础知识的基础上，结合相关图像，利用数形结合与分析能力，对整体知
识进行把控，通过空间想象能力，不断提高学生的数学素养与数学能力。

3小结
综上所述，培养学生直观想象能力是教育改革的重要环节，高中数学课堂将
以新的课程标准为导向，开展教育教学，提高高中生数学核心素养。

数学课改可
以不断深入改变学习方法，直观想象能力有利于促进理性思维的学习，形成并提高学生分析和解決问题的能力。

[参考文献]
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[2] 魏扬，杨国选.高中数学教学中学生直观想象能力的培养策略[J].理科爱好者（教育教学），2020（04）：94-95.。