高中立體幾何教學如何培養(yǎng)學生空間想象能力

劉李榮

【摘要】空間想象能力是學好高中立體幾何的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，許多學生對高中立體幾何“望而生畏”，最根本的原因就是缺乏空間想象能力，以至于在學習中“事倍功半”，收效甚微.作為一線教師，應在日常教學中積極探索和深入思考，以其有效培養(yǎng)學生的空間想象能力.筆者結(jié)合自身教學實踐，就高中立體幾何教學中如何培養(yǎng)學生空間想象能力提出了幾點策略性意見，希望對相關(guān)教師有所助益.

【關(guān)鍵詞】高中;立體幾何;空間想象能力;能力培養(yǎng)

作為高中數(shù)學中的重難點內(nèi)容，立體幾何的學習要求學生具備一定的空間想象能力，否則就不可能真正地學好和用好該部分知識.許多學生對高中立體幾何“望而生畏”，最根本的原因就是缺乏空間想象能力，以至于在學習中“事倍功半”，收效甚微.可以說，學生空間想象能力的培養(yǎng)是教師立體幾何教學中的關(guān)鍵性和根本性的任務.以下，筆者擬結(jié)合自身教學實踐，就高中立體幾何教學中如何培養(yǎng)學生空間想象能力談幾點策略性意見，希望對相關(guān)教師有所助益.

一、培養(yǎng)學生學習興趣，邁出成功第一步

興趣是學生不斷進步的動力源泉，它既能充分調(diào)動學生的主觀能動性，又能使學生產(chǎn)生持續(xù)不斷的學習欲望，對學生的學習成果有著顯著的影響作用.相比于初中階段，高中立體幾何由于知識容量大且對空間想象能力的要求較高，不少學生學起來往往感到枯燥和困難，甚至將之視為一種負擔，而要有效改善此種不良現(xiàn)狀，培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣是第一步也是最關(guān)鍵的一步.

培養(yǎng)學生對立體幾何的學習興趣，方法和手段當然有很多.筆者認為，最根本的原則是教師不斷自提自身專業(yè)素養(yǎng)和人格修養(yǎng)，在潛移默化中影響和激勵學生.常言道“親其師而信其道”，高中學生正處于青春期發(fā)展的重要階段，追求個性、憧憬夢想、渴望被認同是其普遍的心理和性格特征，其價值觀念與思想動態(tài)很容易接受外來影響，尤其是所謂“偶像”的影響不容忽視.鑒于此，教師若能通過展現(xiàn)優(yōu)秀的、獨具特色的數(shù)學素養(yǎng)，使學生感到“老師很厲害”“很有魅力”，進而產(chǎn)生“偶像”引領(lǐng)效應，則在日常的潛移默化中就容易使學生產(chǎn)生模仿心理，進而就容易對立體幾何的學習發(fā)生興趣.

二、通過制作和加工實物模型，培養(yǎng)空間立體感

空間立體感是空間想象能力的基礎(chǔ).高中新課標中明確指出，學生應具備轉(zhuǎn)化幾何體、三視圖、展開圖的基本能力，在看到實物形狀后能夠想象出幾何圖形，看到幾何圖形后則能反過來想象出實物的形狀.教學實踐表明，學生空間想象能力差的主要原因就是沒有空間立體感，在腦海中無法完成立體模型和幾何圖形的轉(zhuǎn)化.這可以說是立體幾何教學的一大瓶頸.對此，筆者認為最實用也最有效的對策便是充分利用數(shù)學模型，使學生手腦并用，充分體驗模型的制作與應用，在此過程中教師加以合理的引導和點撥，使學生在動手操作的過程中逐步建立空間觀念，鍛煉空間想象能力.

具體來講，教師可引導、利用一些生活中容易取得的材料自主制作一些常見數(shù)學模型，如利用硬紙片和膠帶制作多面體模型，學生在動手操作的過程中，自然而然地就會多面體的結(jié)構(gòu)形成深度理解并留下深刻印象，最終切實地掌握其重要性質(zhì).這對增強學生平面模型與立體圖形之間的抽象轉(zhuǎn)化能力是大有益處的.再如，讓學生用同一個平面從模型的不同橫切面位置截取立體模型，形成不同的橫截面，這種方法在求解一些求立體圖形橫截面面積時非常的直觀而有效.總之，讓學生親自動手制作或加工立體模型，其最大優(yōu)勢就在于直觀性和體驗性，便于學生從形象思維到抽象思維的過渡，從而養(yǎng)成較強的空間立體感.

三、借助現(xiàn)代多媒體教學技術(shù)，增強動態(tài)想象能力

現(xiàn)代多媒體技術(shù)的發(fā)展和應用為課堂教學帶來了巨大的便利性，成為提高教學效率及教學有效性的有力手段.高中立體幾何題對抽象思維能力和空間想象能力要求較高，同時變化較多，尤其是一些載體復雜、變量較多的題目，學生即使熟練掌握了基本知識，也往往抓不住解題關(guān)鍵而順利結(jié)題.究其根本，主要是由于學生的動態(tài)想象能力不足，以至于無法對學過的知識活學活用.而通過靈活運用多媒體現(xiàn)代教學技術(shù)，可以在很大程度上彌補這一弊端.因為它不僅能十分方便且清晰地呈現(xiàn)某些立體結(jié)構(gòu)，更便于動態(tài)地展示一些重要的幾何變化過程，從而在動態(tài)演變過程中培養(yǎng)學生的空間想象能力.

舉個簡單而典型的例子，在學習“三垂線定理”一節(jié)時，教師就可以利用多媒體制作的立方體幻燈片，使其緩緩轉(zhuǎn)動，讓學生全方位、多角度加以觀察和體會，從而獲得在動態(tài)的立體演化過程中形成對定理的深度理解，同時也鍛煉了學生的動態(tài)想象能力.可見，在立體幾何教學中，多媒體技術(shù)應用廣泛，其不僅可以立體地模擬和展現(xiàn)相關(guān)幾何體，更便于學生動態(tài)地的觀察和分析幾何元素的位置、特點及相互關(guān)系，當幾何元素位置變動時，通過投影方式來展示則更加形象生動.因此，在高中立體幾何教學中，我們應善于借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)，活用、巧用，以期達到培養(yǎng)學生動態(tài)想象力的目的.

當然，凡是有利亦有弊，多媒體教學技術(shù)也不能過分使用，以免造成學生的注意力分散而適得其反.作為一線教師，更不可為了貪圖便利而濫用多媒體技術(shù).這一點也是需要引起注意的.

綜上，筆者結(jié)合自身教學實踐及體會，就高中立體幾何教學中如何培養(yǎng)學生空間想象能力提出了幾點淺顯見解，即“培養(yǎng)學生學習興趣，邁出成功第一步”“借助現(xiàn)代多媒體教學技術(shù)，增強動態(tài)想象能力”“借助現(xiàn)代多媒體教學技術(shù)，增強動態(tài)想象能力”.事實上，高中立體幾何空間想象能力的培養(yǎng)是一個既有深度又有廣度的研究課題，有效的策略及方法當然還有很多.作為一線教師，應在日常教學中積極探索，深入思考并善于總結(jié).

【參考文獻】

[1]仇夜生.高中立體幾何教學中如何幫助學生形成空間想象能力[J].中國校外教育：下旬，2016（4）：132.