【摘要】本文论述培养初中生直观想象能力的途径,建议教师借助图景体验、观察生活、延伸课外开展实践活动等一系列有意识的引导活动,促使学生逐步形成空间意识,提升直观想象能力。
【关键词】初中数学 直观想象 核心素养 教学策略
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2020)05A-0146-02
近年来,培养学生的数学核心素养成为初中数学教学的重要主题,也成为大多数数学教师深入研究的课题。直观想象能力作为初中数学的核心素养之一,是学生开展数学抽象、逻辑推理、数学运算及数据分析的基础,也是学生初步认识数学图象、解决图象问题的知识支撑。因此,在实际教学中,教师应以一系列的引导活动为基石,培养学生的直观想象能力。
一、图景体验,建立空间意识培养想象能力
直观想象,顾名思义是能够基于文字在脑海中构建图画或由图画转化为文字信息。回顾学生在小学阶段所学的数学知识,他们对于数与形的概念还不甚理解,这就要求初中数学教师要有意识地引导学生体验数学知识,尤其是运用教材中现有的图景予以思考和体验,促使学生逐步建构空间意识,为直观想象能力的培养奠基。
例如,在讲解《平面直角坐标系》这部分内容时,教学目标要求学生在理解基本概念的基础上,学会由点定坐标及由坐标描点的方法。平面直角坐标系是空间几何教学的基础,也是初中生初步认识数与形概念的开端。在具体教学中,笔者先利用图象讲解了“横轴”“纵轴”“原点”的概念,让学生对平面直角坐标系有大致的了解。接着,笔者在教室内开展了一场图景体验活动,即将教室中的座位为坐标系中的點,明确原点及x、y轴,再让学生用数对描述自己的位置,并绘出对应的平面直角坐标系图。其中一名学生描述自己的位置为A(4,5),坐标系如图1所示。
可见,对于初次接触数与形的初中生而言,直观想象能力的培养必须借助于一定的外在因素引导以及特定场景的启发,而图景体验活动正是建构学生空间意识的有效途径。在实际教学中,教师结合具体的教学内容,引导学生进入一定的图景体验,不仅可以活跃数学课堂教学氛围,也可以充分激发学生的想象力,在具体场景体验的基础上,逐步建构数学空间意识,为后续空间图形的教学打好基础。
二、观察生活,进行表象积累拓展想象能力
研究表明,人类大脑新思维的产生很大程度上依赖于旧事物的积累,由量变引发质变,实现想象能力的不断开发。基于这一研究,若要开发学生的思维,培养学生的想象能力,就离不开日常的表象积累。因此,教师在具体教学过程中要引导学生将课内所学知识与实际生活产生正向联想,使其对几何图形有更加感性的认识,并在不断的认识深化中实现想象能力的开发。
例如,“轴对称”是一种重要的图形变换,在后续探究线段垂直平分线及等腰三角形的相关性质定理中,起着重要的作用。学习轴对称图形是促进学生全面认识几何图形的本质特征、发展空间想象能力的基础。教学时,笔者不仅从概念上讲解了轴对称图形的特征,还引导大家回顾日常生活中具备轴对称特征的事物,再展示一系列的轴对称图形,如建筑物、艺术作品、图标等。这样,学生自然而然地将以往自身的一些生活积累与课内知识结合起来,使其在大量的轴对称事物观察中积累表象,进而对轴对称的概念及应用有更加广泛的了解,为后续运用轴对称概念解决几何图形的问题奠基。
可见,初中数学中的很多概念在日常生活中都有一定的映射和应用,充分利用生活中的这些事物作为教学资源,不仅能够加深学生对数学知识的了解,也可使学生将日常生活中的相关内容与数学知识结合起来,不断地实现表象积累,进而有效培养学生的想象能力。
三、实验操作,获得感官体验发展想象能力
大部分数学知识不能仅靠学生的逻辑推理、数学计算而获得,还需要其通过不断的动手操作去感受和体会,以期在动手操作的过程中实现多种感官体验,促进学生直观想象能力的提高。因此,在实际的教学过程中,教师既要关注基本概念及公式的讲解,也要在基础讲解的同时,引导学生动手操作、实践探究,加深其对相关概念的理解,同时发展学生的直观想象能力。
例如,在教学《线段的垂直平分线的性质》知识内容时,教学目标要求学生掌握线段的垂直平分线的性质,并能够运用尺规作出线段的垂直平分线,进而解答相关习题。教学时,笔者运用理论证明得出结论:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。为发展学生的直观想象能力,促使其更深层次理解这部分内容,笔者要求学生利用工具开展实验操作,验证这一结论,并基于这一结论完成以下题目。
已知直线AB及AB外一点C,求作出AB的垂线,使它经过点C.显然,这道题目不能简单地套用课内证明得出的定理,而是需要学生进一步操作探究,充分发挥自己的直观想象力,得出正确的答案。实践操作时,学生运用尺规进行一步步地验证,最终作出符合要求的直线。(如图2所示)
可见,初中数学中有很大一部分知识点的教学不能仅靠课堂上的讲解,还需要学生亲自动手绘图完成操作探究,以使其在视觉、触觉等多方面获得感官体验。对此,教师应适时引导学生开展实验操作,发散自身的想象力,探究并理解相关的数学概念,不仅能够提升学生的动手操作能力,还可以提升其直观想象能力,有效培养学生的数学核心素养。
四、延伸课外,开展实践活动提升想象能力
生活中处处潜藏着数学知识,把课本中的数学知识与生活中的内容结合起来,不仅可以提高学生的数学兴趣,还能让学生的想象力有所依托,有助于提升学生的直观想象能力。要做到这一点,教师应在授课过程中适当地进行课外延伸,寻找与教学内容契合的素材,引导学生开展课外实践活动,并且着重控制实践活动的范围,要牢牢地与学习内容相结合。
例如,笔者在教学《三视图》一课时,教材要求学生掌握三视图的画法和三视图的读图方法,在课上进行基本的课程讲解后,笔者让学生课后各自去寻找生活中简单的几何体,然后依据自己的见解选择合适的角度,绘制出三视图,第二节课学生互相展示。在第二节课上,笔者让学生互相辨认各自的作品画的是什么,并且判断所画内容的正确度,即第一要长度匹配,第二能看见的部分是否是实线,不能看见的部分是否是虚线,左视图是否是从左面看得到的图形。学生通过对不同三视图的鉴别,很快明白了怎么画出正确的三视图并正确地读取三视图。
可见,结合课堂教学内容,教师适当地将数学知识延伸到课外,不仅可以有效地将抽象的数学知识具体化,方便学生形成直观的数学思维,而且能够极大地调动学生的积极性,让学生在不知不觉中对所学知识得到深刻的认识,同时还能让学生的思维在实践中得到锻炼,有助于提升学生的数学素养,提高学生的直观想象能力。
总之,直观想象能力是初中数学核心素养之一,在初中数学教学过程中占据有重要的地位。基于此,教师引导学生在图景体验的过程中建立空间意识,通过观察生活进行表象积累,开展实验操作获得感官体验,适时延伸课外得到实践体验这一系列的过程,有效地培养学生的直观想象能力,对初中生数学核心素养的提升有着积极的促进作用。
作者简介:陈娟(1980— ),女,广西岑溪人,大学本科学历,中学一级教师,主要研究方向:初中数学教育教学。