初中数学教学中提升学生空间想象能力的方法指导

王长宏

◆摘  要：《初中数学课程标准》的学习目标和学习内容中，强调“教师需要培养学生的空间想象能力”。要想在初中数学课堂教学中对学生的空间想象能力进行培养和提升，需要教师利用实物模型的空间经验、数形结合的教学方式、多媒体技术的应用和学生创造性思维的培养等方式方法进行教学，才能在提升学生空间想象能力的情况下，实现学生思维能力和问题解决能力的增强，从而达到对学生的综合培养。

◆关键词：初中数学;空间想象;方法指导

数学是锻炼学生思维的一门基础性的学科，数学的学习不是一个被动接受的过程，而是根据已有的能力与经验主动构建知识的过程，也是数学能力的培养过程。初中数学教学中，不能仅仅以传授数学知识为主，更要将学生能力的培养贯穿于数学教学的整个过程，这不仅是提高学生素质的有效途径，也是数学改革的关键。空间想象能力属于几何能力培养的重要范畴，有效提升空间想象能力是全面提升数学学习素养的重点之一。

一、弄清几何基本概念，解决几何入门难的问题

一直以来，初中数学的教学难题就是几何教学。最初学生接触几何都需要有一个转折点，让学生能够对几何进行根本认识。也就是说，教师在进行几何教学时，需要以代数为转折点，让学生认识到几何，但此转折点带给初中学生几何学习中困难很大。首先，几何的研究对象转变了。代数是数，而几何是形，这种由数到形的转变，需要学生能够将所操作的数学信息向所操作的图形信息进行转变。其次，在思维方法方面。学生在代数的学习当中，通常都是以计算为主，对数量化进行分析;但是在几何当中，却是以推理论证为主，对空间形式进行分析。许多学生在刚刚对几何进行接触时，通常无法对思维的转变产生真正意义上的正确认知，既不知道学习几何的目的在哪里，也不明白学习几何所能获得的知识能力。在这样的情况下，就需要教师在实际教学中引导学生，让学生能够将以计算为主的思维向推理论证的思维进行转变，以此在促进学生思维方法的转变时，强化学生的几何知识水平。比如，许多学生在學习完“直角三角形”的知识后，将直角三角形正着放时，学生能够知道其为直角三角形，但若并非正着放，学生就无法确定为何种三角形。之所以会出现这种情况，原因是学生学习直角三角形的概念时，无法在初中几何的论证阶段很好地理解这些逻辑的推理，欠缺数量的变式图式知识。对学生来说，那些看起来明显却需要不断证明的事实，是使其困惑感不断加深的主要原因。事实上，在几何的课堂教学中，对学生的逻辑思维能力和空间想象能力进行培养的主要前提，就是学生需要梳理清楚几何的不同概念。对初中的几何教学来说，重视几何的基本概念教学，既是特定的基本要求，也具备特殊的意义。

二、利用数形的结合，培养空间想象能力

空间想象能力不仅仅局限于几何学习中，在代数学习中也可以培养学生的空间想象能力，鉴于代数的严谨与规范的特点，我们可以利用数形结合的方法来训练学生对空间的想象能力。数形结合，也就是表达事物特征的语言或者是一个公式与图形、位置结合起来，从而建立起一种联系，而这种联系的建立过程，就是思维活动的过程，也就是空间想象能力的提升过程。因此，教师在教学中，可以运用数形结合的方法进行知识的构建，从而更有效地培养学生的空间想象能力。如在讲解“坐标系”时，可以让学生观察不同函数的图像，思考两个图像之间的关系。这样，通过解决问题，可以教给学生数形结合的思维方法，有利于学生空间想象能力的提高。

三、借助多媒体技术，完成空间想象力的训练

学生在一开始接触立体几何时，都较为缺乏空间想象能力，这样的情况使其无法形成和具备对平面和空间图形的转化能力。此时，教师需要利用计算机或者多媒体等信息设备，加强学生对空间图形的理解和转化概念。众所周知，计算机或者多媒体设备都具备文字、图形、声音等处理能力，能够活动影像，能够绘制图形。将计算机、多媒体等技术应用到实际的初中数学教学中，不仅可以利用图片、动画等具体形象的方式直观地展示课堂中无法简单讲解的概念、烦琐的过程、复杂的数形关系以及生产生活中的实际问题，还能够充分调动学生的学习积极性和自主性，从而进一步增强学生的相关能力。基于此，初中数学教师需要在教学过程中利用多媒体对课程中的立体图形进行生动形象的演示，从而在学生能够透彻地观察直观图形时，加强学生对图形的理解。在初中数学的几何教学中有这样一道习题：“从一个正方体中截去四个三棱锥，可以得到一个正三棱锥。求：它的体积是正方体体积的几分之几？”教师在对这一题进行讲解时，就可以先以题意为依据，利用多媒体将相关的动画情境设计出来。“在正方体上，将四个角依次切掉，放映到多媒体的大屏幕上，分别在四个角上摆放被切掉的四个角。摆放完后，中间所剩下的三棱锥，其实就是所要求的三棱锥。将其体积求出来后，就能够知道此三棱锥体积是正方体体积的几分之几。学生可以用画面的提示为前提，对剩余部分进行联想，进而对其体积进行求解。

综上所述，数学中的空间想象能力不仅是学生认识现实世界空间形式的能力因素，更是促进其创造力形成和发展的源泉。因而教师在教学中对学生空间想象能力的强化，其实就是对学生智力的有效开发和对学生数学综合素质的提升，在综合培养学生能力素养的前提下，为学生今后的发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]薛晓敏.小议初中数学培养学生的空间想象能力[J].数码设计（上），2019（3）：254.

[2]康小燕.浅谈学生数学空间想象思维能力的培养[J].新课程研究（上旬），2019（1）：115.