高中数学空间想象能力内涵变化和教学研究

张如燕

【摘要】在高中数学教学的过程中，学生能够认真观察分析，把抽象的问题变得直观化，合理地看待客观事物就是学生的空间想象能力.这种想象能力能够让学生正确地认识现实世界的空间形式，也是提高自己思维创造能力的基础.所以说，在立体几何教学的过程中，培养学生的空间想象能力是非常重要的.本文通过对高中数学空间想象能力内涵变化和教学的研究分析，探讨如何培养学生的空间想象能力.

【关键词】高中数学；空间想象能力；内涵变化和教学研究

一、空間想象能力的内涵变化

学生在学习集合的过程中，要把抽象的立体几何转化成空间几何.在脑海中把这些立体抽象的东西合理地定位在空间中.还能够用语言表达出来，这就是空间想象能力.其基本内涵：第一，学生要了解最经常使用的一些几何图形.能成功的转化几何概念原型，从脑海中转化，借助语言或者是一些符号表达出来.第二.了解几何图形中间的度量和位置关系.了解空间几何图形和实物的不同.第三，能够对头脑中的图形进行分析，重新组合放置在新的空间形象里.

二、如何培养学生的数学空间想象能力

（一）把几何教学变得更加实际

在教学的过程中，我们要联系实际生活，这样才能让学生形成完整的空间观念.而空间观念也是学生形成空间想象能力的基础之一.所谓的空间观念是我们能够认识并感知到现实世界的联系.所以说教师在教学的过程中可以结合一些生活案例，常见的问题.这样才能更好地代入几何问题，学生也能提高自己的动手能力.[1]

（二）明确实物和几何的关系

我们在解决几何问题的过程中，脑海中想象的信息都是从实际生活中汲取的.所以说要想让学生形成空间想象能力就要让学生认识到实物和图形的区别和联系.第一，教师可以借助一些真实的模型进行教学，一些学生的空间感较差，不能在脑海中形成形象的图形.

例如，正方体模型、正六边体模型或者各种不同形状的模型.让学生认识到这些抽象的图形其实是立体的，就能在脑海中留下印象，以后再做题就有了立体感.第二，组织学生画图训练.如果学生只能依靠直观图形做题，那么就不能独立解决几何问题.所以说教师可以让学生在课余时间或者是在课堂上画出几何图形.

例如，给学生一个正六边体，让学生模仿画出.或者给学生一个题目，让学生自己画出来.之后再进行对比，看自己想象和模仿出来的作品，是否和真的模型一样.也可以交换这些图画，让学生互相想象对方的作品是什么.学生就能在这个过程中提高自己的空间想象能力.除此之外，要想培养学生的立体感，还可以给学生布置不同的任务：三条异面直线图形.让学生拿着作品，互相对比，看谁的画最有立体感.这个比较的过程，就是培养学生想象能力的过程.[2]

（三）增加图形的变换

从某种意义上来讲几何图形其实就是视觉符号，几何图形就是它的表象.所以说，如何转换图形、加工图形就需要学生的想象能力.我们把转换图形的类型分为以下三种.第一，学生已经不需要观看直观模型做题的时候，就要转换学生对图形的认识.在不断变化的过程中让学生了解到图形的本质.

例如，四面体、六面体、多面体等等.这些几何图形都有内在的联系和特性，并不是完全没有联系的.让学生认识到这一点就能解决他们的思维障碍.

第二，我们在解决几何问题的过程中会发现，有很多基本图形交错在一起，这往往会影响到学生的思维，对立体几何的感知.教师为了让学生有更直观的印象，往往会在黑板上画图，不同的图形用不同颜色的粉笔标注出来.这样就能突出几何图形.然而我们为了培养学生的空间想象能力，可以让学生把组合在一起的几何图形分解或者是组合起来.看有几种组合形式，在这个练习的过程中就能培养学生的空间想象能力.第三，一般情况下来说，学生对一维二维的图形认识往往比较全面，也知道位置关系.在解决这种图形问题的时候不需要花费多大的功夫.但是，三维空间的图形就比较难解决了.我们从另一个角度来思考，这些都是由一维二维空间组合而成的，解决起来并没有那么复杂.只是利用了我们的视觉偏差.为了提高学生的敏感度，让学生快速捕捉三维空间图形带来的信息，教师可以想办法利用空间概念.

例如，给学生做对比，让学生了解二维三维空间的不同之处.二维空间是如何延伸到三维空间的，这个演变的过程是怎样的.带领学生思考就能提高学生的空间想象能力.除此之外，学生还要多练习解决问题.因为这些问题的本质都是一样的，只是题型表达不同，只有学生见多识广，才能积累更多的经验，也不会被特殊的题型所难倒.[3]

三、结 论

综上所述，在几何教学的过程中要想提高学生的空间想象能力，我们就要发现它的内涵和本质，合理地利用直观手段进行教学.引导学生从不同的角度观察思考.发现其中的重点，推理想象就能解决问题.

【参考文献】

[1]张丽娟.注重数学思维训练，培养良好的数学思维方式[J].中学数学研究，2008（12）：6-9.

[2]吴有雄，郑华玉.让数学变得平易近人[J].湖北教育，2012（z2）：80-81.

[3]李华萍.数学教学中创新能力的培养[J].考试（教研版），2011（1）：21.