探讨职业高中数学教学中培养直观想象素养的策略
摘要
关键词
职业高中;数学教学;直观想象素养;培养策略
正文
引言:在职业高中开展数学教学活动,不仅可以为学生日后学习与发展奠定知识基础,还能促进学生逻辑思维等能力有效提升。而直观想象素养作为数学核心素养构成要素之一,可以帮助学生应用几何直观图形或空间想象深化对事物形态变化的感知。对此,教师应积极培养学生直观想象素养,帮助更好掌握数学知识。一、直观想象素养的内涵与特征
直观想象素养作为高中数学六大核心素养之一,主要指的是学生通过五感对事物、运动、结构等心理感知、重构与再现的能力,具体包含应用空间想象认识事物位置关系、运动规律、形态变化等;应用图形完成数学问题的描述与分析;运用数学结合的方式针对数学问题建立直观模型。在数学教学活动中加强对学生直观想象素养的培养,既能激发学生对数学学科的学习兴趣,还能促进学生创新思维与能力的发展,帮助学生对抽象的数学概念与数学原理产生更好地理解,以图形为载体,运用数形结合思想解决数学问题。
从数学学科的本质属性来看,数学学科的研究内容以数量关系与空间形式为主,其中数与形分别具有高度抽象、具体直观的特征。在直观想象素养中可应用数学符号语言描述问题,借助数形结合思想建立数与形的关系。与其他数学符号语言相比,几何图形具有直接可视性的优势,在直观想象素养的支持下可运用形象的几何图形完成问题描述,将研究对象从抽象转为具体,帮助学生数学问题产生深刻认识与感知,直观理解数学问题的内容[1]。此外,从数学学习的过程来看,除了坚实的理论基础外和丰富的数学经验外,人对数学问题的直观感知也十分重要,可借助自觉迸发数学灵感,在深入思考数学问题中的数量关系与空间形式的基础上,将复杂的数学问题进行简明化处理,进而探索有效的解题思路。数学问题往往不局限于某个静止或运动的单一状态,更多的是动静结合的变化过程,对此,需要学生运用直观想象素养结合物体的具体特征,将其中几何图形抽象出来,通过空间想象完成对物体位置关系、运动规律、形态变化的正确理解。
二、职业高中数学教学中学生直观想象素养的培养方法
(一)建立数学知识的直观感受
直观想象素养作为高中职业数学教学中的一项核心素养,在培养高素质技能人才的教学实践中,教师应革新传统的教学理念,正确认识直观想象素养对学生数学学习产生的重要影响,将这一核心素养作为学生理解和掌握数学知识的重要基础。在基于数学直观素养培养的教学设计中,先引导学生建立对数学知识的直观感受,鼓励学生面向复杂的数学问题和抽象的数学概念时,可应用图形、图像、动画等直观性强的教学媒体,对数学知识产生直观感受,进而形成直观想象思维,加强对数学问题与数学概念的深入理解,提高学习效率的同时,促进学生数学思维能力的发展。
比如,教师在讲解不等式相关内容期间,可结合职业高中学生缺乏成熟的数学思维的特点,在培养学生直观想象素养方面,围绕不等式的性质,运用启发思维的教学手段引导学生通过数字或图形的方式将不等式的性质表达出来,通过这种方式促进学生数学思维能力与直观想象素养的发展,便于学生对数学概念及其意义产生更好的理解,进而不断强化学生的数学素养以及数学知识迁移运用能力。在具体不等式相关内容讲解的过程中,为有效培养学生直观想象素养,教师可先在课堂中引入不等式的概念与符号,引导学生对不等式的基本形式与表达方式形成初步认识,进而引入具体案例,运用数字与图形相结合的方式,鼓励学生根据不等式数字与图形的变化将不等式的性质与特点提炼出来。在此期间,教师可引导学生将不等式的大小关系与不等号方向用数字表示,或者将不等式中的变量用坐标轴上的点表示出来。通过这种方式实现不等式知识从抽象到具象的转变,进而借助直觉与推理完成对不等式性质与应用的科学分析,促进学生数学思维能力的发展。在此基础上,为推动职业高中学生学科核心素养得到切实发展,教师在不等式相关内容的教学活动中,还要聚焦学生知识迁移运用加强应用几何方法证明不等式或应用函数图像判断不等式等数学练习与实验的设置,拓展学生学习思路,保证学生学习质量与效率。
(二)运用可视化教学工具
学生作为教育教学活动的主体,在职业高中数学教学培养学生直观想象素养的过程中,教师可在学生形成对数学知识的直观感受的基础上,从构建主义理论着手,贯彻以学生为本的教学思想,在课堂教学活动中加强对虚拟仿真、动画模拟、图形模型等可视化教学工具的灵活运用,充分发挥这些教学媒体直观性强的优势,面向抽象的数学概念,在课堂中引入图形、图表等要素,通过直观生动的教学手段,促使学生对数学概念的认识更加形象、具体,有效巩固学生直观想象素养,通过主动观察思考对诸多数学概念与数学公式产生直观理解[2]。
比如,在讲解函数图像变换相关知识期间,教师可应用绘制图像这种数学教学常用方法,结合电子白板等教学辅助设备,利用动画软件强大的绘图功能,为学生绘制函数图像开展一系列直观模拟演示,帮助学生对函数的性质与特点产生直观感受。而从函数图像的教学内容来看,高中数学中涉及一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数等多种函数类型,函数图像作为其中一个重要知识点,对学生理解函数性质与特点具有重要意义。对此,教师在具体的教学过程中,可先从学生的现实生活着手,引导学生对生活中抛物线等实际问题中的函数图像进行观察,在思想认识上建立函数与函数图像之间的关系,将函数图像在坐标系中上下左右移动的过程运用动画演示的方式呈现出来,帮助学生对函数图像变化规律产生直观感受。此外,为促使学生在职业高中数学教学中对数学知识的直观性产生切身感受,教师还要组织学生亲自完成数学模型制作等任务,激发学生对数学知识的探索欲望,同时还能促进学生动手能力的发展。教师可设置小组合作探究环节,鼓励学生通过小组合作学习的方式,应用Python、Excel等软件工具自行绘制函数图像,加强对函数性质与特点的全面掌握,同时深入分析函数图像的变化趋势,培养学生直观想象素养与创新思维能力的全面发展。
(三)引入数形结合方法解决具体问题
在数学领域中,数形结合是一种常见的研究方法,在职业高中数学教学中积极引入数学结合方法,引导学生根据数学问题,加强数量关系与空间形式的联系,使数学问题得到很好地解决,同时在学生完成数学知识迁移运用的过程中还能对数学问题产生更深入的理解,进而在面向其他数学问题时,可更好应用数形结合方法完成针对性的数学分析[3]。为在职业高中数学教学中促进学生直观想象素养不断强化,教师需明确数学问题中涉及的各种数学思想方法与概念知识,鼓励学生运用数形结合思维解决具体问题。
比如,在空间几何体表面积相关内容讲解中,教师可在数学课堂上先引导学生回顾长方体、正方体、圆柱体、圆锥体等几何体表面积与体积的计算公式,而后提出具体的数学问题让学生完成数学知识训练,提高学生对空间几何体表面积与体积的计算能力。在学生解决具体问题的过程中,教师可通过一题多解或一题多变的教学方式,加强数形结合思想在培养学生直观想象素养中的融合与渗透,鼓励学生通过图形绘制或空间想象的方式完成问题描述与分析,找出问题的多种解题方式和最优解。在完成长方体表面积计算习题时,可先根据长方体本身长、宽、高划分为三种线段,通过长与宽、长与高、宽与高的结合将长方体表面划分为六个矩形,将这些矩形面积加起来则可得到长方体表面积,对该数学式子进行简化达得到“长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2”的结论。在此基础上,教师还可给出长方体的表面积以及长、宽、高中任意两个数据,引导学生根据公式结合想象计算长方体长、宽、高中的第三个数值,促进学生直观想象素养、数学思维以及计算能力的发展。
结论:综上所述,直观想象素养作为高中数学学科核心素养的重要组成部分,教师在开展职业高中数学教学活动期间,应理性看待职业高中学生学习基础相对较差的特点,鼓励学生运用直观想象将数学知识实现从复杂抽象到具体形象的转化,主动开展趣味性的知识探究活动,运用数形结合等方式加深对知识的记忆与理解,促进学生全面发展。
参考文献:
[1]马佳.高中数学直观想象素养的培养策略[J].河南教育(基教版)(上),2024(7):109-110.
[2]陈丽娟.高中数学教学中学生直观想象培养探究[J].数理天地(高中版),2024(11):119-121.
[3]田自上.高中数学教学中学生直观想象素养的培养策略探析[J].数学学习与研究,2024(3):11-13.
...