利用信息技術(shù)提升數(shù)學(xué)直觀想象的教學(xué)策略與案例

廖柳玲

摘 要：在現(xiàn)代教育革新背景下，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)成為了目前的教育重點(diǎn)。培高中的數(shù)學(xué)具有很強(qiáng)的邏輯性及抽象性養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，這讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生一定難度。尤其是在數(shù)學(xué)學(xué)科中，數(shù)學(xué)學(xué)科中所涵蓋的一些內(nèi)容相對(duì)抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可能無(wú)法快速地進(jìn)行分析和思考。因此，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師必須要著重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)，讓其能夠在面對(duì)抽象的問(wèn)題時(shí)學(xué)會(huì)抽絲剝繭、化繁為簡(jiǎn)，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?；诖耍疚木椭靥接懤眯畔⒓夹g(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的具體教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);信息技術(shù);直觀想象;策略;案例

學(xué)科核心素養(yǎng)是指育人價(jià)值的體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）》版提出了數(shù)學(xué)學(xué)科的六大核心素養(yǎng)，包括數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模。高中數(shù)學(xué)六大學(xué)科核心素養(yǎng)既相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系。既是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn)，又是學(xué)生具備數(shù)學(xué)的基本特征的思維品質(zhì)、能力、情感態(tài)度、價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，逐步地、慢慢地形成的和發(fā)展的。其中，直觀想象重點(diǎn)是通過(guò)直觀感知客觀事物的形態(tài)與變化，認(rèn)識(shí)事物的位置關(guān)系、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律，通過(guò)建立形與數(shù)的聯(lián)系來(lái)分析數(shù)學(xué)問(wèn)題，尋求問(wèn)題解決的思路。直觀想象是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)，也是邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象的思維基礎(chǔ)。當(dāng)下高中數(shù)學(xué)教學(xué)最大的難點(diǎn)在于知識(shí)內(nèi)容抽象難懂，需要學(xué)生由原來(lái)的感性認(rèn)識(shí)逐漸上升到理性認(rèn)識(shí)，這就要求教師將比較抽象的學(xué)術(shù)形態(tài)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易直觀感知的教育形態(tài)內(nèi)容。提升數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)，日常教學(xué)可以從以下幾個(gè)方面著手：充分利用實(shí)物模型，培養(yǎng)空間想象能力， 充分利用一切可利用的信息技術(shù)，提升直觀想象素養(yǎng)，強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合意識(shí)在解題中的運(yùn)用。高中的數(shù)學(xué)具有很強(qiáng)的邏輯性及抽象性，這讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生一定難度。多媒體可以創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，使知識(shí)內(nèi)容更加具體化、清晰化，同時(shí)增加課堂容量，優(yōu)化學(xué)習(xí)效率，有效的提高教學(xué)質(zhì)量。而教師借助信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，能對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)起到非常重要的作用，本文通過(guò)一些具體案例談?wù)勗诟咧袛?shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中如何利用信息技術(shù)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象。

一、利用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程，是學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程與其情感、意志形成相輔相成的過(guò)程，也是學(xué)生建構(gòu)新知、經(jīng)歷思維、提升創(chuàng)新意識(shí)、塑造健全人格的過(guò)程。引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的能力，最后解決問(wèn)題，能大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，引發(fā)學(xué)生對(duì)世界觀、價(jià)值觀的思考，從而成為持久學(xué)習(xí)鉆研數(shù)學(xué)的動(dòng)力。

著名教育家波利亞說(shuō)過(guò)：“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要”，我在“概率分布直方圖”的課堂教學(xué)中，設(shè)計(jì)了一個(gè)短視頻，展現(xiàn)了家鄉(xiāng)柳州山美水美，與之對(duì)比的是世界嚴(yán)重干旱缺水地區(qū)觸目驚心的災(zāi)難場(chǎng)景，以及為了爭(zhēng)奪水資源引發(fā)世界各地的紛爭(zhēng)戰(zhàn)火，讓學(xué)生身臨其境的感受到節(jié)約水資源，人人有責(zé)，引起學(xué)生的思考與共鳴，激起學(xué)生環(huán)保節(jié)能的責(zé)任感與參與熱情，再順理成章的引出本節(jié)課的話題，“市政府決定實(shí)施階梯式水價(jià)制度，你有哪些建議？”，從而讓學(xué)生融入課堂并深刻理解教學(xué)任務(wù)及目標(biāo)。又“指數(shù)函數(shù)”的課堂教學(xué)中，在介紹指數(shù)的特征的時(shí)候，配合圖文并茂的澳大利亞野兔成災(zāi)的現(xiàn)實(shí)背景與動(dòng)畫(huà)情境，讓學(xué)生直觀感受到指數(shù)式爆漲的威力，可以更容易觸動(dòng)學(xué)生，激起學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)的興趣。

二、利用信息技術(shù)，突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生的理解能力

高中數(shù)學(xué)相比初中數(shù)學(xué)，具有很強(qiáng)的邏輯性及抽象性，這讓學(xué)生從初中升上來(lái)很不適用，感到不得要領(lǐng)，并在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生一定的畏難情緒。信息技術(shù)融入課堂可以創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，使一些比較抽象的知識(shí)內(nèi)容更加具體化、清晰化，幫助學(xué)生理解和掌握這些知識(shí)。

比如，函數(shù)知識(shí)對(duì)高一的學(xué)生來(lái)說(shuō)就過(guò)于抽象。在指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)這節(jié)課中，我利用幾何畫(huà)板軟件畫(huà)出函數(shù)圖像，引導(dǎo)學(xué)生觀察課件演示的圖象，從定義域、值域、單調(diào)性、以及底數(shù)的不同對(duì)單調(diào)性的影響等，由于圖象的直觀性，學(xué)生很容易就接受和理解，從而很快總結(jié)出指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì);另一方面方面，對(duì)指數(shù)恒等式的理解，也可以利用幾何畫(huà)板的動(dòng)態(tài)性演示，通過(guò)改變參數(shù)a 的值來(lái)觀察相對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖象恒過(guò)定點(diǎn)（0，1），得以從另一個(gè)角度驗(yàn)證，從而對(duì)指數(shù)恒等式的理解更加深刻。同樣，在講對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系的時(shí)候，我也利用幾何畫(huà)板軟件畫(huà)出函數(shù)圖像，引導(dǎo)學(xué)生觀察課件演示的圖象，可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生歸納得出指數(shù)函數(shù)與 兩者圖象之間的關(guān)系，學(xué)生不僅容易理解，而且印象深刻，慢慢形成從圖形到數(shù)量，從具體到一般，抽象出函數(shù)的性質(zhì)，并用數(shù)學(xué)符號(hào)予以表征，最大限度地提升學(xué)生的抽象思維能力。

比如在教學(xué)“一元二次不等式”這一部分內(nèi)容時(shí)，如果教師直接通過(guò)從數(shù)量關(guān)系這一角度來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行分析，可能有些學(xué)生不能夠快速地進(jìn)行理解。因此，在教學(xué)這一部分內(nèi)容的過(guò)程中，教師就可以借助幾何畫(huà)板，畫(huà)出不同一元二次函數(shù)圖像來(lái)進(jìn)行詮釋和引導(dǎo)直觀的讓學(xué)生理解在不等式求解過(guò)程中的過(guò)程中，如何貫徹“大于取兩邊，小于取中間”這一原則。借助這樣的教學(xué)實(shí)施模式，能夠讓學(xué)生運(yùn)用一種更為直觀的方式去解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，也能夠讓學(xué)生在觀察這一函數(shù)圖像的過(guò)程中更加清晰地了解到數(shù)學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系和變化，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知。

三、利用信息技術(shù)，擴(kuò)展課堂容量，培養(yǎng)學(xué)生多元化思維

信息技術(shù)融于課堂，有助于課堂容量的提高，方便教師展示各類(lèi)知識(shí)點(diǎn)、例題及練習(xí)。學(xué)生在巧妙的課件設(shè)計(jì)下不自覺(jué)的引發(fā)出多角度的思考，切實(shí)培養(yǎng)了學(xué)生思維。

比如“變式訓(xùn)練”環(huán)節(jié)，教師在課堂教學(xué)過(guò)程中，在精心選擇好的數(shù)學(xué)練習(xí)題的基礎(chǔ)上，利用PPT不斷改變例題、習(xí)題中的條件或者結(jié)論，進(jìn)行變式，通過(guò)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，找到問(wèn)題中的關(guān)鍵點(diǎn)，使得學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)特征，最后師生共同總結(jié)，歸納出一類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題解題方法。通過(guò)變式訓(xùn)練，使得學(xué)生達(dá)到舉一反三，融會(huì)貫通的效果，對(duì)一類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題，形成一定的條件反應(yīng)，使得數(shù)學(xué)問(wèn)題解法優(yōu)化。利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)建模思維核心素養(yǎng)。

又比如，在“概率分布直方圖”的課堂教學(xué)中，我設(shè)計(jì)利用Excel的計(jì)算和圖表功能，在一節(jié)課內(nèi)，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷整理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，提取信息，進(jìn)行推斷和獲得結(jié)論這一完整統(tǒng)計(jì)過(guò)程，深刻體會(huì)到統(tǒng)計(jì)解決問(wèn)題的基本思路，并通過(guò)學(xué)生實(shí)際操作，積累數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗(yàn)，體會(huì)統(tǒng)計(jì)思維與缺東西思維的差異，體會(huì)到科學(xué)決策成功的快樂(lè)。而這一些多元化思維的傳遞是傳統(tǒng)教學(xué)一節(jié)課難以達(dá)到的。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)是教師需要完成的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)。但在具體的教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)中，教師必須要考慮到學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行有效的引導(dǎo)。同時(shí)，在具體的教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)中遇到問(wèn)題時(shí)，教師要及時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥，讓學(xué)生能夠在自己的幫助下更加深入地去圍繞著問(wèn)題內(nèi)容展開(kāi)思考和探究，能夠?qū)ふ业浇鉀Q數(shù)學(xué)問(wèn)題的實(shí)際途徑。在遇到問(wèn)題時(shí)學(xué)會(huì)多角度地進(jìn)行思考，將抽象內(nèi)容化為具象內(nèi)容，有效地進(jìn)行延伸，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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