高中立体几何教学如何培养学生空间想象能力

邓天发

摘 要：增强学生空间概念，培养学生空间想象能力正是新课改下立体几何教学的关键。而要实现这一目标，就必须要改变以往的讲解式教学，重视学生兴趣的激发，让学生带着兴趣主动学习，在制作模型的过程中将实物与图形联系起来，借助现代信息技术平台进入多维空间，这样才能让学生更好地学习几何，培养学生的空间想象能力。

关键词：立体几何；空间想象能力；学习兴趣；教学模型；现代信息技术

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）36-0177-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.36.116

立体几何是高中数学教学的重难点，需要具备较强的空间想象能力才能真正地理解，而学生空间想象能力低下，对立体几何往往是望而生畏。这样会严重地影响到学生对自己的信心、对学科的态度，形成一连串的负面效应，使学生越不会越不爱学，严重地影响学生的数学探究。培养学生空间想象能力，是学好立体几何的关键，也是高中立体几何教学的重要目标。那么，在立体几何教学中如何来培养学生的空间想象能力呢？现结合具体的教学实践浅谈如下几点。

一、激发学生学习兴趣，迈出成功的第一步

成功的教学所依赖的不是强制，而是激发学生的学习兴趣。兴趣是学习的内在动力，是教学取得成功的先决条件。要想让学生学好立体几何，培养学生的空间想象能力就必须要激起学生对学科的热爱，否则学生消极参与，怠于思维，只会加重学习负担，让学生成为消极的参与者，被动的接收者，这样的教学只会离成功越来越远。为此，教师在教学中要培养学生的空间想象能力首先就要激起学生对数学学科的喜爱，激起学生浓厚的学习兴趣，实现学生的快乐参与。

（一）形成教师魅力

亲其师信其道。教师对学科的喜爱并不是悬空的，而是建立在对教师的喜爱与尊重之上。如果师生关系对立，学生对教师敬而远之，自然也不会对数学学科产生兴趣。为此教师不要将自己塑造成单纯的知识拥有者，而是要建立良好的教师形象，外有形象内有修养，以高尚的人格魅力与道德情操来吸引学生、感染学生，赢得学生的尊重与认可，建立积极的师生情感，这样学生才能将这种积极的情感转移到数学学科的学习上来。

（二）打造活力课堂

学生对教师的喜爱只是形成学生学科学科兴趣的一个方面，其中更为重要的一方面就是要改变以往枯燥的教学，打造活力课堂，这样才能从心底激起学生对数学学科的喜爱，实现学生的主动学习与快乐探究。为此，在教学中教师不要机械地照本宣科，而是要善于运用音乐、故事、游戏、生活等将抽象深奥的数学知识寓于直观而形象的教学情境之中，改变以往孤立地讲解知识，而是将抽象的知识与形象的事物、直观的场景结合起来，这样的教学才能更加生动活泼，富有生命的活力，激起学生参与的主动性，让学生真正爱上数学学习。

二、充分运用数学模型，在动手中积极思维

高中数学新课标明确提出：由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物形状，进行几何体与三视图、展开图之间的转化。高中生难以建立空间概念的主要原因就是学生并不能在头脑中将图形还原为立体模型，并不能在模型与图形之间实现转换。这正是教学的一大瓶颈。为此我们要充分利用实物模型，让学生亲自制作与运用，手脑并用，引导学生在建构模型的过程建立空间概念，培养学生空间想象能力。

（一）制作数学模型

教师可以引导学生运用生活中随处可见的材料开动脑筋来自主地制作数学模型，如制作多面体，让学生在亲身制作的过程中将多面体动态地存储于头脑之中，以实现学生在图形与模型之间的转化。让学生亲自动手来用同一平面截取立体模型，在直观的操作中深刻体会到平面截取的不同会影响到截面的形状与大小。这样在直接的操作中更能加深学生对立体几何模型的认知，以增强学生的空间概念与空间想象能力。

（二）让学生作图识图

立体几何的空间图形与平面实物模型存在一定的差距，如实物模型中的直角在平面图形中并不是用直角来表示的，如长方体除了正前方与相对的面是用矩形表示，其他面都是用平行四边形表示矩形。因此，教师要重视学生作图与识图能力的培养，这样才能帮助学生更好地实现空间图形与实物模型的转化，以增强学生的空间立体想象能力。为此，在教学中当学生制作出相关的实物模型后我们可以让学生来绘制图形，也可以由教师绘制出图形，让学生依图制作，以培养学生的作图与识图能力，这同样是培养学生空间立体想象的重要方面。

三、运用现代信息技术，增强学生的空间感

现代信息技术具有很强的综合模拟功能，可以突破时空限制，化抽象为形象、化静态为动态、化无形为有形，将之运用于立体几何教学中，更能使教学由单维空间转向多维空间，让学生在立体空间内展开思考与思维，这样不仅可以加深学生对抽象知识点的深刻理解，同时也可以强化学生的空间立体感，以将学生带入多维立体空间，让学生学好立体几何。如关于不规则几何体体积的求解，教师就可以利用现代信息技术来向学生直观立体而动态地呈现知识，通过旋转、局部放大等让学生从多个角度展开观察与思考，然后通过切割与填补将不规则的几何体转化为规则的几何体，将这一过程动态地展现出来，这样才能实现学生的真正理解，从而有效地突破这一重难点。同时更为重要的是可以让学生从现代信息技术动态的模拟过程中掌握转化这一重要的数学思想，这也正是培养学生空间想象能力的重要手段。为此在立体几何的教学中我们要善于运用现代信息技术的特殊优势，在三维空间展开立体几何的学习，激起学生参与的主动性与思维的灵活性，这正是推进立体几何教学改革的重要手段。

总之，培养学生空间想象能力这是学好立体几何的关键所在，同时也是立体几何教学的重要目标。为此我们要将空间想象能力的培养贯穿于立体几何教学的全过程，要善于激发学生参与学习的主动性与积极性，引导学生动手制作模型，在亲身操作中感知，在现代信息技术所模拟的多维空间里体会，这样才能增强学生的空间想象能力，实现立体几何的有效教学。