中职数学课堂中提升学生直观想象核心素养的策略
祝云
南京新港中等专业学校 210046
1.情境教学:在真实情境中感受数学的力量
情境教学是让学生在真实或模拟的情境中学习数学的有效方法。通过情境,学生能够将抽象的数学知识与实际生活联系起来,感受到数学的实际价值。
由于中职数学内容更加抽象和复杂,通过直观的情境可以帮助学生更好地理解和掌握数学概念。比如讲解函数的单调性时,教师展示一张一天内温度变化的图表,横轴表示时间,纵轴表示温度。提问引导:“从这张图表中,你能看出温度在哪些时间段是上升的,在哪些时间段是下降的吗?“如果我们将时间看作自变量,温度看作因变量,那么温度随时间的变化就是一个函数。在这个函数中,温度上升和下降的特性可以用什么数学概念来描述呢?”这种情境让学生通过观察实际生活中的温度变化直观地理解函数单调性的概念,帮助他们从具体现象中抽象出数学定义,使抽象的函数单调性概念更加容易理解。又比如在学习圆的知识时,让学生课前搜集生活中与圆有关的事物,如钟表、车轮、摩天轮、圆盘、甜甜圈等,让学生感受到数学知识就在身边,数学与生活紧密相连。
2.实验教学:在动手实践中深化理解
实验教学通过让学生亲自动手操作,帮助他们直观地理解抽象的数学概念。在讲解“概率”时,我设计了一个实验:“掷骰子实验”。学生们分组进行实验,记录骰子出现不同点数的频率,并与理论概率进行比较。实验开始时,学生们对概率的概念还比较模糊。但随着实验的进行,他们发现实验频率逐渐接近概率,这让他们直观地理解了概率的含义。实验结束后,学生们还提出了自己的疑问:“如果骰子是不均匀的,概率会不会改变?”这引发了进一步的讨论。
3.项目式学习:在真实任务中提升能力
项目式学习通过设计真实的学习任务,让学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。比如在学习圆的标准方程这节课时,在情境问题中播放“中国天眼”视频,并提出问题:中国天眼是 500m 口径球面射电望远镜(如图),是世界上已经建造完成的口径最大、最灵敏的单天线射电望远镜,如果把它的横截面看成圆形,用圆的标准方程如何表示?将实际问题转化为数学问题,引导学生思考如何运用数学知识解决实际问题,这个过程提升了学生分析问题、解决问题及直观想象的能力.
二、引导学生进行直观联想,增强对知识的理解
(1)几何直观
将数学问题与几何图形联系起来,通过图形的直观性质来理解数学概念或解决问题。例如:将代数方程与几何图形(如直线、圆、圆锥曲线等)对应起来,通过图形的交点来求解方程的根。
(2)直观解释
通过直观的语言或图像来解释数学概念或定理,使抽象的数学思想更易于理解。例如:用“整体”和“部分”的关系来解释子集和补集的概念, 如果全集是“所有的东西”,子集是“其中的一部分”,那么补集就是“剩下的部分”;用增减性 电周性 ;用对称性来描述函数的奇偶性;“拉伸”和“压缩”来直观解释正弦型函数的变化等,通过这样的直观解释,学生更容易理解抽象的概念,提升直观判断能力。
(3)类比联想
类比是一种重要的思维方法,可以帮助学生通过已有的知识来理解新的知识。类比联想是指通过观察和分析两个或多个事物之间的相似性,从而推导出它们 其他 能具有相似性的思维方式。例如,在学习余弦函数时,可以类比已经学过的正弦函数,分别从图像、 义 值域、周期性、奇偶性、单调性、最值性和对称轴等进行类比,从而加深对这两种三角函数的认识,通过这种类比,学生可以利用对正弦函数的直观理解来构建对余弦函数的直观想象等等。
三、强化数形结合思想,提升直观想
数形结合是一种数学思想方法,它通过将“数”(数值、数量关系)和“形”(图形、图表)相结合,使抽象的数学问题更加直观、形象,从而更容易理解和解决。
1. 增强识图、作图能力
在数学课堂中,能读懂图和会作图起着核心作用。尤其是中职学生读图、作图能力差,教学中教师要善于引导学生读图、按照列表描点连线三步曲严谨作图,通过分析图形性质揭示数学本质与规律(如几何性质、函数变化)等,将抽象概念、数量关系、空间结构转化为可视图形,可以降低认知难度,提升空间想象力与严谨的逻辑思维能力。
2. 渗透数形结合思想
将数学问题中的数量关系与几何图形的性质结合起来,通过数形之间的相互转换来解决问题。比如,一元二次方程、一元二次函数和一元二次不等式之间存在密切的联系, 这些联系可以通过数形结合的方式更好地进行理解。一元二次方程ax2 +bx+c=0 的解就是 次函数 f +, c 的函数值为 0 时自变量 x 的取值。同样的,根据一元二次函数的图像抛物线的位置可以确定 次不等式的解集,绘制出一元二次函数的图像后,要确定一元二次不等式ax2 +bx+c>0 (或 <0∘. )的解集,需要看抛物线在 x 轴上方(或下方)的区域对应的 x 取值范围。
3.利用列表法解决概率问题
列表法是通过列出所有可能的结果来计算概率的一种方法。比如,计算两个骰子同时掷出时所有可能的点数组合,可以列出一个表格:

通过这种表格形式,我们可以直观地看到所有可能的结果数量,从而更容易计算概率。例如,要计算两个骰子点数之和为7 的概率,可以直接从表格中数出所有符合条件的结果即样本点有 (1,6)、(2,5)、(3,4)、(4,3)、(5,2)、(6,1)7 个,然后计算其概率。
四、借助思维导图,建构深化知识联系
思维导图作为一种有效的教学工具,在提升学生数学核心素养方面具有多方面的积极影响。思维导图能够将数学知识以直观的图形化方式呈现,它不仅能够帮助学生梳理知识脉络,从整体上把握知识结构,培养直观想象能力,还能促进学生的逻辑思维和推理能力。例如,在复习课中,教师可以带领学生通过绘制思维导图,将分散的知识点进行系统整理,从而构建完整的知识网络。
五、运用信息技术,助力深度学习
随著信息技术的飞速发展,教育领域也迎来了前所未有的机遇与挑战。在教学中,将信息技术与学科教学深度融合,比如上课时适当地运用几何画板、GGB、Excel 等教学软件,不仅可以提高教学效果,还有助于学生直观想象素养的培养。比如学习圆锥曲线章节时,借助GeoGebra、几何画板等教学软件的直观、动态功能,向学生动态演示三种圆锥曲线的形成过程;在学习概率时,用GGB 软件分析和处理数据,创建频率分布直方图;用Excel 软件计算随机变量的二项分布等。