一、視覺思維在數學教學中的定義
新課程標準指出,高中數學課程的設立有利于加深學生對數學、自然界和人類社會三者之間關系的認識,提高學生發現和處理問題的能力,有助于高中生理性思維的形成,對學生認識數學應用價值是有利的。教師應該根據學生的思維發展要求和年齡特點,加強對高中生邏輯思維能力的培養。
對學生數學能力的提高不僅僅依賴課堂教學,也要在課堂教學的過程中增添些趣味性和生活性,這樣不但對學生演繹推理與邏輯驗證的的學習是有利的,而且也使高中數學教學課堂變得更加活潑,有利于學生對于數學知識的學習。
二、高中生在數學學習中的視覺思維特點
1.概括性。高中生的視覺思維隨著所學知識的深度與廣度的擴展,變得更具有概括性。高中生更愿意自己將實際問題抽象化,并且獨自歸納出數學對象的特征,擅長對遇到的數學對象和已經知道的意向進行分類和比較,使視覺思維更加具有層次性。第一,人們了解或者掌握概念的前提是抽象和概括。高中生的概括水平高低直接影響他們對數學概念特點的掌握,掌握概念的定義是通過對一類對象進行分析比較,然后抽象出共同的、本質的特點,最后進行概括。第二,思維的靈活程度、深度和活動的速度的基礎是概括,知識的學習和運用都與概括有密切的聯系,要使學生的智力與思維能力得到很好的發展,就需要增強知識的系統性,即提高視覺思維的概括性。第三,科學研究的起點是概括。概括出研究的結果是所有科學研究的目標,思維培養與研究的重要指標之一就是視覺思維的概括性,對高中生思維發展等級的衡量主要是依據概括水平的高低,學生主要是利用抽象概括將對具體事物的認知提高到視覺思維概念。
2.間接性。視覺思維不是通過對客體的觀察進行模仿與復制,而是利用豐富的知識經驗間接的反映客觀事物。第一,視覺思維可以利用知識經驗,對與感覺器官以外的事物及特點進行反應,利用間接關系發現事物的內在規律與本質。第二,視覺思維可以利用知識經驗對不能直接感知的客觀事物及性質進行反應。視覺思維對感知與記憶意象的認識已經超出了它們之間的界限。
三、對高中數學教學中學生視覺思維培養的方法
1.創造和設計出新穎的視覺意象。高中數學的主要特點是比初中數學對數學概念更加深刻和抽象,視覺思維的要素是視覺意象,只有通過許多方式在高中生的頭腦里形成清晰和準確的意象,特別是數學的概念與公式的表示更加應該直觀化,這樣才能使視覺意象在高中生的學習中發揮作用。
2.對原有視覺意象的鞏固和豐富。視覺意象的數學化具有一定的數學目標和特色,在視覺意象的選取上要具有針對性,要與新課程目標相適應,便于教學目標的實現。例如在對一個圓進行描述的時候,可以用數、形等多種方法,這些方法之間是可以相互轉化的,即可以用數學表達式或者數學符號語言將其具體表現出來。
3.數學變式的引入,可以對學生的視覺意象庫進行豐富。在對物體進行觀察時,學生要對細節進行有區別的記憶,在觀察物體的結構時要有選擇性,然后在頭腦中運用合適的方式呈現出視覺意象。所以在數學教學的過程中要利用大量的數學變式豐富高中生的視覺意象庫。例如在學習三角函數這一章的時候可以引入萬能公式及半角公式等,這樣有利于學生加深對三角函數知識的印象;[5]
在學習不等式的時候,可以假設不同的情況,讓學生更好的掌握解決方法,但是要主要的是,在引入數學變式的時候,首先要增加數學公式和概念的正例,再根據學生的了解和掌握情況,在適當的時候,可以引入反例,合理的運用學生的注意力。
4.掌握數學本質,加強學生的數學思維能力。數學教學并不是將數學結構教給學生,是要讓學生在學習的過程中提高自身的認識水平,在保證所觀察物體的準確性、合理性的前提下,掌握其本質。例如在解決空間向量的問題時,首先要明確坐標軸的選擇,建立合適的坐標系,然后再找出該空間向量與其他坐標軸的關系,從而解決問題。學生應該明白,只有掌握了數學的本質,充分考慮正反兩面的證據,隨時改正錯誤,才能使數學問題得到很好的分析和解決,利用已知的條件或者已經學會的知識有效的解決問題。
5.培養高中生的發散性思維。為了提高學生思維的變通性、靈活性和創新性,可以在數學的教學過程中采用以下訓練方式:一題多解、一題多變、多題歸一、一題多練等。一題多解注重培養高中生的發散性思維,利用這種訓練方式,可以將解題的思維空間拓寬,學生可以從多角度、多方位來思考解決問題的方法,讓學生可以在學習數學的過程中,掌握知識的學習規律。一題多變注重培養學生思維能力的變通性,通過對一個問題的研究,變成對其他有價值的新問題的討論,使問題不受固定思維的約束,不會被固定在某一模式中。多題歸一注重培養學生思維能力的收斂性,創造的過程即是收斂性與發散性思維結合的過程,創造性思維重要的組成之一是收斂思維,雖然數學習題的題型不同,討論對象各異,但是實質是相同的。利用這一點,可以為同一個問題找到不同的解決方法,將解決數學問題的方法提高到哲學觀點和思想方式的高度,才能達到良好的教育效果,做到“舉一反三”,告別傳統的“題?!睉鹦g。
結語
把視覺思維引入高中數學教學的過程中,即可以讓高中生在腦海中形成較好的思維表象,也可以使學生的視覺思維得到豐富。視覺思維對高中生的思維發展及形成有很大的影響,在實際數學教學的過程中,要將學生自身的特點和視覺思維相結合,在其他的學科中也引入視覺思維理論,這些對高中生的學習能力以及提高教學有效性都是有利的。
參考文獻:
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