培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的教學(xué)策略

陳方

【摘要】 在我國數(shù)學(xué)課程的不斷改革中，培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力的基本要求上始終有空間想象能力的身影.培養(yǎng)空間想象能力可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，進而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，正契合新課程改革強調(diào)的素質(zhì)教育.本文結(jié)合筆者的研究和實踐經(jīng)驗，就培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的教學(xué)策略展開詳細探討，希望為中學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的培養(yǎng)提供借鑒.

【關(guān)鍵詞】 中學(xué)生;素質(zhì)教育;空間想象能力;創(chuàng)新能力

空間想象能力主要指人們對客觀事物的空間形式進行觀察、分析、抽象思考和構(gòu)造創(chuàng)新的能力，即對物體的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、位置關(guān)系的想象能力 [1] .想象是創(chuàng)新的前提，創(chuàng)新人才是當今社會所需要的.中學(xué)教師要重視學(xué)生的空間想象能力，不能忽視學(xué)生在空間想象能力上存在的問題，要抓住學(xué)生空間想象能力發(fā)展的關(guān)鍵期，要注重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，了解培養(yǎng)中學(xué)生空間想象能力的教學(xué)策略并加以實施.

一、遵循認知發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)空間想象能力

教師要遵循學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律，促進學(xué)生空間想象能力的發(fā)展.中學(xué)生的空間想象能力隨年級的遞增而增加;從初二開始，學(xué)生的空間想象能力快速發(fā)展，到高二年級時，學(xué)生空間想象力的發(fā)展進入成熟期 [2] .初一至初三是學(xué)生身心快速發(fā)展的時期，尤其是在初二年級時，學(xué)生的空間想象能力快速發(fā)展.教師在教學(xué)上要抓住這個發(fā)展的“關(guān)鍵期”，進行適當?shù)慕逃龑?dǎo)和啟發(fā)，同時多開展數(shù)學(xué)活動.例如，在學(xué)習(xí)“三角形全等”時，可以引導(dǎo)學(xué)生用制作卡片的方法進行全等條件的判定，讓學(xué)生更加直觀地接受.教師要多鍛煉學(xué)生的動手操作能力，多讓學(xué)生接觸幾何圖形，更重要的是遵循學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.

二、嚴格要求規(guī)范作圖，提高空間想象能力

中學(xué)生的畫圖能力相對較弱，教師在教學(xué)上要重視畫圖，教學(xué)生正確的畫圖規(guī)律、方法、技巧，嚴格要求學(xué)生正確作圖.尤其是對于初中學(xué)生.初中教師在教授幾何方面內(nèi)容時一定要給學(xué)生好的示范，采用三角板、直尺等數(shù)學(xué)教具規(guī)范作圖，處在模仿時期的學(xué)生也會嚴格按要求作圖.立體幾何課程中，有關(guān)于直觀圖的教學(xué)，有的教師認為高考不會涉及直觀圖的題目，因此，沒有給予一定的重視，它恰是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的良好契機，應(yīng)該很好地把握.一個圖的規(guī)范性會影響一道題的正確性.當中學(xué)生在做幾何題目時，如果畫圖不標準，那么就很難正確解題.教師要嚴格要求規(guī)范作圖，從而提高學(xué)生的空間想象能力.

三、注意加強直觀教學(xué)，發(fā)展空間想象能力

在數(shù)學(xué)幾何知識教學(xué)中，借助實物演示抽象的幾何圖形，不但可以化抽象為具體，而且有助于吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的空間想象力.教師應(yīng)該在教授幾何內(nèi)容時多和生活中的實物結(jié)合，并盡量讓學(xué)生從各個角度進行觀察、比較數(shù)學(xué)模型，多讓學(xué)生進行想象，也可以偶爾進行一些關(guān)于數(shù)學(xué)圖形動手操作的課外活動.例如，在學(xué)習(xí)圓柱和圓錐的三視圖時，我們可以用茶杯和生日帽代替圓柱和圓錐，讓學(xué)生觀察它們的三視圖，這種方式更直觀，學(xué)生更容易接受.教師提問：“一個二面角的兩個面與另一個二面角的兩個面分別平行，那么這兩個二面角的大小是否相等呢？”此時學(xué)生是很難進行空間想象的，教師可以引入學(xué)生身邊的實物加以演示.例如，用打開的兩本書代替二面角進行演示，可以很快獲得問題的答案.教師要注重加強直觀教學(xué)，從而發(fā)展學(xué)生空間想象能力.

四、借助現(xiàn)代教育技術(shù)，拓展空間想象能力

初中學(xué)生從平面幾何過渡到高中立體幾何學(xué)習(xí)時，學(xué)生的空間想象能力較差，所以教師可以引入現(xiàn)代多媒體技術(shù)進行幾何知識教學(xué)，化抽象為具體，將立體幾何以直觀形象的方式表現(xiàn)出來，讓學(xué)生感受多媒體作圖的優(yōu)勢，讓學(xué)生切身感受立體幾何與三維空間在視覺上的差異性.例如，“從一個圓柱中，截去兩個頂點相同且底面與圓柱底面相等的三棱錐后，得到一個幾何體，求剩余幾何體的表面積？”教師可以根據(jù)題意將其設(shè)計為動畫形式：將一個圓柱從上面挖掉一個圓錐，然后再從下面挖掉一個圓錐，最后只剩所求的幾何圖形，此時可以直觀地看出所求圖形是否規(guī)則，表面積能否直接求出.通過形象畫面的演示，即使教師不過多地講解，也可以促使學(xué)生拓展自身的空間想象能力，并找到解決問題的有效措施.

五、遵循因材施教原則，改善空間想象能力

每個年級的學(xué)生空間想象能力水平不同，相同年級的不同學(xué)生空間想象能力也是不同的，所以教師要遵循因材施教的原則.教師要根據(jù)不同學(xué)生的認知水平、學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)，選擇適合學(xué)生特點的學(xué)習(xí)方法有針對性地教學(xué).教師在教學(xué)中一定要根據(jù)學(xué)生已有的知識水平和認知特點制訂教學(xué)方案，同時也要關(guān)注學(xué)生的個體差異性，在學(xué)生空間想象能力薄弱方面加強指導(dǎo)和訓(xùn)練，最終改善學(xué)生的空間想象能力.

六、結(jié) 語

總而言之，中學(xué)教師要從傳統(tǒng)觀念中走出來，要重視學(xué)生的長遠發(fā)展，所以教師教學(xué)要遵循學(xué)生的認知發(fā)展、嚴格要求學(xué)生規(guī)范作圖、借助實物和現(xiàn)代教育技術(shù)并關(guān)注學(xué)生的個體差異性培養(yǎng)學(xué)生空間想象能，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高，進而為國家培養(yǎng)創(chuàng)新人才.

【參考文獻】

[1]吳憲芳.中學(xué)數(shù)學(xué)教育概論[M].武漢：湖北教育出版社，2005.

[2]孫敦甲.中學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的研究[J].心理發(fā)展與教育，1992（4）：52-58.