高中生直观想象素养的水平现状

薛恒认为，在经过义务教育阶段的学习后，学生思维的特点主要是形象思维能力比较强，抽象思维能力和直观想象能力有一定的发展，但是抽象概括能力和逻辑推理能力还不够。对于这个阶段的学生来说，数形结合解决问题的思想已经有较大发展，利用直观的信息解决问题的能力已经发展到一定程度，但是在利用图形进行推理上还是存在一些问题。在课程方面，他通过与学生的交谈发现，很多学生对于“图形与几何”章节的学习缺乏兴趣，现在高中生普遍认为几何课程很难学，特别是有关于图形的变换、几何的计算、几何的证明部分。实际上，这些问题的主要根源是学生思维方式没有很好地转变，很难从直观的数联想到形或者从形联想到数。这是因为以往学生接触到的知识仅仅是从代数或者纯粹图形方面入手，学生的思维只局限于单维度的思考方式，没有将数与形这两个方面进行很好地结合转化。

潘进利认为，现在学生在解决实际问题中不能很好地了解数学本质，学生往往会被题目的文字信息所限制，一味地从代数的角度思考问题，而正因为如此，学生的直观想象能力得不到很好的发展。他认为这一现状是传统教学所导致的，学生无法从数的角度跳跃到形，也很难从图形的方面联想到用代数的方法解决问题。

苑建广认为，学生在使用和形成直观想象能力时，是有水平和层次差异的。开始是建立和形成准确的直观直觉；之后是实施和深入的探索；最终让直观想象能力成为分析、解决问题的一个有效工具。他认为高中生在发展直观想象能力时往往忽视借助实物来理解和学习几何概念，因此很多学生对于几何命题的理解不够透彻，对于直观想象能力的理解仅仅停留在认识理解图形上，学生利用直观想象能力进行图形推理的能力较弱。

蔡志宾先生认为，高中生在立体几何章节缺乏利用直观想象能力解决问题的意识，空间几何图形的教学不够到位导致学生的立体几何画图能力较弱，直观想象能力以及代数运算和逻辑推理能力不强，想象能力和识别立体几何图形的能力较弱，在解决立体几何证明题时有时不能将立体的图形证明所需要的对应证明定理从头脑中准确地提取出来，对于定理的理解还不够到位。通过调查，他发现，学生在理解定理时很多通过死记硬背的方式记忆，而不是通过联想现实模型进行记忆，学生缺乏利用直观想象解决问题的意识和能力。

综上所述，高中生的直观想象素养的水平现状大致表现为以下几个方面：

（一）文理科生在直观想象核心素养上存在差异

理科生在直观想象上明显好于文科生。而存在这样明显差异的根本原因是在于课标和考纲对文理科的知识要求不一样。高中课程进入新课改后，文理科的选修课程是有所不同的。多数学校的文科选择选修1系列的课程，理科选择选修2系列的课程。从知识的难度、广度和深度上，理科生的学习内容相对于文科生来说要求高得多。理科生掌握的知识较全面，对于知识的理解更加牢固，导致在面临相同问题的情境时，理科生的成绩就要优于文科生，比文科生发挥得更稳定。存在这样差异的另一方面原因还在于文理生自身思维特点和学习习惯。与理科生相比，虽然文科生的抽象思维不高，但对于直观的事物认识有着较好的形象思维和直觉思维，能够将直观图形与文字语言进行较好的转化。在知识的获取过程中，更容易接受直观简便的描述和实物模型，但对于数学结论的推理过程接受困难。对于数学的学习只重视结论，忽视知识结构之间的联系，使得知识体系难以完整，从而导致数学能力差于理科生。而且多数文科生对数学的学习兴趣不高，并且普遍对数学存在一种焦虑、恐惧和畏难的情绪。在做题时习惯模仿别人的解题思路，或更乐于听教师的讲解和看资料上的解答，缺少自己对题目的见解和思考；在学习上过分依赖教师，喜欢教师讲解清楚题目但不愿自己动脑思考；上课听讲只是做笔记却忽视教师对题目的分析过程；遇到有难度的题目就放弃退缩，意志力较薄弱。(www.xing528.com)

而多数理科生对数学有着较好的兴趣，在学习上有良好的学习和解题习惯，对于教师讲解题目或是传授新知识时，认真思考教师的解题思路从中得到感悟，而不是一味地做笔记和记解题技巧，遇到难题时有较好探索精神，不畏困难。并且对于数学的三种基本语言（图形语言、数学符号语言、文字语言）有着较强的运用能力，不仅重视知识的获取过程，更加重视知识结构之间的相互联系，掌握的知识全面系统，思维能力也强于文科生，能够将所学的知识和思想方法融会贯通。因此，文理生在直观想象上的测试成绩才会出现明显的差异。

（二）男女生在直观想象素养上存在差异

高中生在直观想象上存在显著的性别差异，结合均值来看，男生在直观想象上的表现稍强于女生。在解题遇到需要作图证明时，女生通常需要见到实物模型去构建相应的几何图形，从而才能利用图形去分析和思考；而男生不需要借助实物模型就可在脑海里进行图形构建进行解题。有相关研究材料表明，在感觉和记忆方面，女生明显处于优势；但在空间想象和抽象思维方面的综合运用却不如男生。女生的大脑构成影响她们对直观感知的材料反应灵敏，但在处理事物的空间关系上能力欠缺；在短期记忆能力上女生要比男生强，但在长期记忆方面的能力上女生却远不如男生。因此，女生更擅长处理各种直观性和记忆的资料，男生在空间推理和关系的推导上更出色。特别是在讲解必修2的教学内容时，男生掌握的情况要比女生好很多。

从心理学上分析，造成男女生在直观想象上性别差异的原因除了男女生构造不同的先天因素外，还因为来自家庭、学校、社会等各方面的外在因素的影响。部分资料显示，学生在童年的生活经历会对直观想象有着不可或缺的作用，比如说小时候男孩常玩的魔方等玩具，这类玩具的空间感会促进学生初步发展直观想象能力。在一些传统观念的影响下，认为男生多数以后从事建筑、机械工程之类与理科相关的工作，与数学的联系紧密；而女生多数会从事翻译、教师与文科相关的工作，与数学的联系不大。这类传统观念或多或少影响了学生直观想象能力的发展。这类观念进而影响了男女生对数学的学习态度，特别是遇到立体几何和解析几何较难的知识时，女生的学习积极性远不如男生，也造成了男女生在直观想象上的差异。

（三）不同年级在直观想象素养上存在差异

高中生在直观想象上存在显著的年级差异，结合均值来看，高三年级的学生在直观想象上的表现要强于高二的学生。高三学生在直观想象上表现比高二学生好的原因在于，高三学生的知识系统和知识结构更加完整系统，高三学生在进行测试时已经经过一轮系统的总复习，所学的知识更加牢固、知识体系更加完善、解题经验更加丰富、解题技巧更加熟练。在进行测试时高二的学生刚好将高中的知识学习完，比起高三的学生在知识的链接和框架上缺少系统的训练，因此高二的学生在直观想象上的表现不如高三的学生。