培养中学生数学空间想象能力的教学策略

陈方

【摘要】 在我国数学课程的不断改革中，培养数学能力的基本要求上始终有空间想象能力的身影.培养空间想象能力可以提高学生的创新能力，进而提高学生的综合素质，正契合新课程改革强调的素质教育.本文结合笔者的研究和实践经验，就培养中学生数学空间想象能力的教学策略展开详细探讨，希望为中学生数学空间想象能力的培养提供借鉴.

【关键词】 中学生;素质教育;空间想象能力;创新能力

空间想象能力主要指人们对客观事物的空间形式进行观察、分析、抽象思考和构造创新的能力，即对物体的形状、结构、大小、位置关系的想象能力 [1] .想象是创新的前提，创新人才是当今社会所需要的.中学教师要重视学生的空间想象能力，不能忽视学生在空间想象能力上存在的问题，要抓住学生空间想象能力发展的关键期，要注重培养学生的空间想象能力，了解培养中学生空间想象能力的教学策略并加以实施.

一、遵循认知发展规律，培养空间想象能力

教师要遵循学生的认知发展规律，促进学生空间想象能力的发展.中学生的空间想象能力随年级的递增而增加;从初二开始，学生的空间想象能力快速发展，到高二年级时，学生空间想象力的发展进入成熟期 [2] .初一至初三是学生身心快速发展的时期，尤其是在初二年级时，学生的空间想象能力快速发展.教师在教学上要抓住这个发展的“关键期”，进行适当的教育引导和启发，同时多开展数学活动.例如，在学习“三角形全等”时，可以引导学生用制作卡片的方法进行全等条件的判定，让学生更加直观地接受.教师要多锻炼学生的动手操作能力，多让学生接触几何图形，更重要的是遵循学生的认知发展规律，从而培养学生空间想象能力.

二、严格要求规范作图，提高空间想象能力

中学生的画图能力相对较弱，教师在教学上要重视画图，教学生正确的画图规律、方法、技巧，严格要求学生正确作图.尤其是对于初中学生.初中教师在教授几何方面内容时一定要给学生好的示范，采用三角板、直尺等数学教具规范作图，处在模仿时期的学生也会严格按要求作图.立体几何课程中，有关于直观图的教学，有的教师认为高考不会涉及直观图的题目，因此，没有给予一定的重视，它恰是培养学生空间想象能力的良好契机，应该很好地把握.一个图的规范性会影响一道题的正确性.当中学生在做几何题目时，如果画图不标准，那么就很难正确解题.教师要严格要求规范作图，从而提高学生的空间想象能力.

三、注意加强直观教学，发展空间想象能力

在数学几何知识教学中，借助实物演示抽象的几何图形，不但可以化抽象为具体，而且有助于吸引学生注意力，激发学生的学习兴趣，发展学生的空间想象力.教师应该在教授几何内容时多和生活中的实物结合，并尽量让学生从各个角度进行观察、比较数学模型，多让学生进行想象，也可以偶尔进行一些关于数学图形动手操作的课外活动.例如，在学习圆柱和圆锥的三视图时，我们可以用茶杯和生日帽代替圆柱和圆锥，让学生观察它们的三视图，这种方式更直观，学生更容易接受.教师提问：“一个二面角的两个面与另一个二面角的两个面分别平行，那么这两个二面角的大小是否相等呢？”此时学生是很难进行空间想象的，教师可以引入学生身边的实物加以演示.例如，用打开的两本书代替二面角进行演示，可以很快获得问题的答案.教师要注重加强直观教学，从而发展学生空间想象能力.

四、借助现代教育技术，拓展空间想象能力

初中学生从平面几何过渡到高中立体几何学习时，学生的空间想象能力较差，所以教师可以引入现代多媒体技术进行几何知识教学，化抽象为具体，将立体几何以直观形象的方式表现出来，让学生感受多媒体作图的优势，让学生切身感受立体几何与三维空间在视觉上的差异性.例如，“从一个圆柱中，截去两个顶点相同且底面与圆柱底面相等的三棱锥后，得到一个几何体，求剩余几何体的表面积？”教师可以根据题意将其设计为动画形式：将一个圆柱从上面挖掉一个圆锥，然后再从下面挖掉一个圆锥，最后只剩所求的几何图形，此时可以直观地看出所求图形是否规则，表面积能否直接求出.通过形象画面的演示，即使教师不过多地讲解，也可以促使学生拓展自身的空间想象能力，并找到解决问题的有效措施.

五、遵循因材施教原则，改善空间想象能力

每个年级的学生空间想象能力水平不同，相同年级的不同学生空间想象能力也是不同的，所以教师要遵循因材施教的原则.教师要根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质，选择适合学生特点的学习方法有针对性地教学.教师在教学中一定要根据学生已有的知识水平和认知特點制订教学方案，同时也要关注学生的个体差异性，在学生空间想象能力薄弱方面加强指导和训练，最终改善学生的空间想象能力.

六、结 语

总而言之，中学教师要从传统观念中走出来，要重视学生的长远发展，所以教师教学要遵循学生的认知发展、严格要求学生规范作图、借助实物和现代教育技术并关注学生的个体差异性培养学生空间想象能，使学生的创新能力得到提高，进而为国家培养创新人才.

【参考文献】

[1]吴宪芳.中学数学教育概论[M].武汉：湖北教育出版社，2005.

[2]孙敦甲.中学生数学能力发展的研究[J].心理发展与教育，1992（4）：52-58.