视觉思维理论在高中数学教学中的应用研究

狄宗武

摘 要： 从高中学生的年龄特点与思维品质的发展特征出发，高中数学教师注重对学生思维逻辑能力的培养，对发展高中学生的数学思维具有重要的意义。文章从视觉思维理论的相关概述出发，对高中数学教学中视觉思维理论的应用进行分析和探讨。

关键词： 视觉思维理论 高中数学教学 教学应用

1.引言

从某种意义上来分析，数学是关于现实世界在空间形式和数量关系上的一门学科。在当前的中学数学中，读、写、算习惯化的教学方式虽然使学生在言语和逻辑思维上的能力得到了加强，但是对可以直接感受到的鲜活的视觉意象表现却体现得不够明显，也就说高中学生的视觉思维能力存在一定的不足。数学学科具有数学对象变化多样性和数形结合复杂性的特点，在学生视觉思维能力不足的情况下，学生数学能力的培养就会存在一定的问题，因此高中数学教学中加强对学生视觉思维能力的培养重要而迫切。

2.视觉思维理论概述

视觉思维是一种创造性的思维，它在某种程度上弥补了感性和理性、感知和思维之间的裂缝。作为一种心理过程，视觉思维和一般性的逻辑思维有着本质上的不同，具备着自己独有的特点，而这些特点主要表现在非语言性、综合性、情感性、跳跃性、创造性和直觉性这六个方面[1]。高中数学其所研究的问题大多是数字和文字之间的运算理论和方法，对于数学思维不是很好的学生来讲，是比较抽象而又难以理解的。但是，如果将视觉思维的六大基本特点应用到高中数学之中，枯燥而又具有逻辑性的数学知识就会变得生动与形象，学生对数学理论知识的理解和认识也就更加便利，对高中学生数学学习热情的提高有着重要的促进作用。

2.视觉思维理论在高中数学教学中的应用

2.1强化视觉意象之间的联系

数学思维是以数学概念为基础的，而数学知识又是一个关系紧密的体系，这样很多数学中的知识点就能相互联系。此时，如果学生的头脑中已经具备了特点鲜明的数学意象，那么对新数学意象的接受和构建就会更加容易。视觉思维的形成需要经过观看、想象和构绘三种活动的综合作用，而构绘是最能将视觉新旧意象和学生的视觉思维状况体现出来的。主体构绘活动的观察是在完成很多图形之后进行的，而图形作为直观了解数学各知识点之间联系的一种方式，数学教学中通过画草图的方式，逐步对数字知识点进行分析，不仅可以将数学的过程进行展示，还能将数学视觉意象之间所具有的关联性进行强化，提高学生的视觉思维能力[2]。例如，在讲解正弦函数y=sinx这一理想化的数学概念时，可以先建立一个三角模型意象图，对正弦函数的图像和性质进行理解。这样，在学生后续学习正切函数y=tanx和余弦函数y=cosx时，就能对正切函数和余弦函数更容易理解和掌握。

2.2创设与形成新的视觉意象

高中数字知识和初中数学知识最大区别在于，高中数学知识的概念有一定的深刻性和抽象性。那么，视觉思维要想在高中学生数学学习的过程中发挥作用，就需要采取多种方式在学生的头脑中形成一个清晰而又准确的记忆表象，而这个过程的实现就需要对高中数学中的公式和概念进行直观性的表示[3]。例如，在学习等差数列前n项公式后，教师可以指导学生用图形（如图一）对两个求和公式之间的关系进行表示。以图形为根据，强化将学生的数学图形意象和机械枯燥的数学公式相比较，所取得的效果要好很多。同时，高中数学学习中，受学生创新意识和行为的实现具有感性认识特点的影响，视觉思维在高中数学中的应用更能让学生在体验和归纳的基础上形成观念体系。为了更好地培养学生的这种感性认识，在高中数学课堂教学中，教师可以利用实物展示、课堂板演、师生问答、引入生活实例等多种方式创设情境式的课堂，让学生和教师在互动的过程中产生积极的情感，以此在学生的头脑中留下关于数学知识的深刻的视觉意象。这样，学生在学习了很多高中数学知识后，就会自然地在头脑中形成具体自身特色的数学视觉意象，进而提高自己的数学思维能力。

2.3丰富与巩固原有的视觉意象

经过不断学习，高中生的数学知识和经验是比较丰富的，在头脑中也会形成独具个人特色的视觉意象。高中数学知识之间的联系是普遍的，并呈现一种点动成线和线动成面的关系。在这种情况下，学生就需要将原有的视觉意象尽可能地丰富和充实起来，这样才能在新知识的学习中建立新的视觉意象。高中数学中，函数是一个基础而又重要的知识点，它的概念和思维方式在高中数学中的各个部分都有渗透，贯穿高中数学知识体系的整个过程。那么，在函数的初步学习基础上，教师和学生要知道函数图形不仅是一个学习点，而且是辅助学生认识函数的一个重要工具。函数式和函数图形一个抽象，一个形象，那么，要想将函数的作用更好地发挥出来，高中数学教师在讲解函数之前就给学生描绘出对应的函数图像，引入视觉思维的理论，将函数式和函数图像相对应，并对函数式中的相关因素在函数图形中进行体现、对照和挖掘，巩固学生对函数知识的了解。这一方式作为视觉思维运用的最初形式，也是最为形象的，在学生思维视觉意象的形成中，不断巩固和丰富数学知识，为学生后期数学的学习提供很大的帮助。

3.结语

高中数学教学中将视觉思维的概念引入其中，不仅可以丰富学生的视觉思维，还能让学生形成良好的思维表象，在高中学生的思维发展过程中具有重要的意义。在这种情况下，根据学生的自身特点，将思维教学理论引入到其他学科的教学中，这对学生整体学习能力和教学有效性的提高有重要的现实意义。

参考文献：

[1]吕仕儒.论阿恩海姆的视觉思维对科学理论创新的启发和制约[J].教育理论与实践，2010（8）：76-77.

[2]原晓萍.视觉思维理论在高中数学教学中的应用研究[D].山东师范大学，2012.

[3]邓安邦，刘传华.试谈数学教学中的视觉思维[J].四川师范大学学报，2010（03）：158.