高中立体几何中学生应如何培养自己的空间想象能力

李海云

【摘要】立体几何是高中过程中的必修课程，学生们是否具备一定的空间想象能力对其是否能学好这门课程具有很大的影响.空间想象能力主要是指学生们可以根据图像迅速而又直观地看懂其真实形象的能力.本文对高中立体几何课程中学生应如何培养自己的空间想象能力做了分析与探讨，并提出了一些方法与建议.

【关键词】立体几何；培养；空间想象力

我们人类本身生活在三维空间里，普通高中教育中开设立体几何这一必修课程对于帮助学生们认识我们生活的世界具有很大的现实意义，而空间想象能力又是学生们学好几何的关键.从另一方面来讲，高中立体几何课程开设的目的之一又是为了培养学生们的空间想象能力，由此可见空间想象能力的重要性.因此，在学习几何的过程中，学生们应该学会采取一些正确的方法来提高自己的空间想象能力.

一、适当地运用模型帮助自己培养几何直观能力

（一）运用模型学习，增强自己的直观感知能力

这里提到的模型并非几何教学中的教具，而主要指的是学生现实生活中的与几何相关的物体，例如，书本、铅笔、尺子、课桌、教室的墙角，等等，学会运用这些现成的模型可以快速地提高自身的空间想象能力.

例如，在解决“如果一个二面角的两个面与另一个二面角的两个面是分别垂直的关系，那么这两个二面角的大小是什么关系？”这个问题的时候，学生们若要自己画图，然后通过测量得出答案就显得非常麻烦，如果将两个课本张开并按照问题中的条件进行操作，则很快就能得出答案.这样一来，就将问题的知识性与生活性紧密地联系在一起，快速地培养了自身的空间几何能力.

（二）借助模型培养自身作图、识图的能力

立体几何所表现的通常是三维空间，而图纸的表面是一个二维空间，对于学生们而言如何在一个二维空间里画出一个三维立体图像往往是一个比较困难的问题.所以，学生们在进行作图的时候就要借助身边的模型，对其进行仔细认真的观察研究，找出其特点并将其表现在图纸上.举个很简单的例子，假如要在纸上画一个长方体，首先我们要观察身边的长方体模型，如橡皮，我们会发现橡皮的外形轮廓是由六个面以及12条棱组成，而我们通常最多只能看到橡皮的三个面及9条棱，于是可以在纸上先将其画出，然后通过实物比较将其背面我们看不到的面与边用虚线描绘出来，一个形象的长方体便跃然纸上.

二、积极参与实践活动，拓展自己的空间认知能力

1.注重数学实验，运用试验操作培养自己的空间认知能力.由于我们生活的世界本身就是一个三维空间，因此对于“体”的感知要早于“面”与“点”，所以在立体几何的试验课程中要严格按照教师的要求准备相应的器材，例如，在学习“直线与平面垂直的判定定理”的时候要提前准备一条线与一个纸板，根据课本中的要求进行实际操作，并得出自己的结论.这样的学习方式可以将课本中的内容通过用实物操作的形式表现在眼前，一方面加深了对学习内容的理解，另一方面也锻炼了自己的空间想象能力

2.积极参与实践活动，运用度量计算的方式使自己获得一定的空间知觉.学生们若想获得空间直觉，最有效的方法就是通过亲自动手参与实践活动，例如，画、拼、摆等方式都属于实践操作形式.例如，在学习完正方体的表面积计算公式之后，自己可以尝试用橡皮泥等制作出一个正方体，制作完毕之后自己想办法去证明自己制作的就是一个正方体，这个證明过程就少不了要对其进行测量，而在自己不断进行测量及重新修改制作的过程中就慢慢培养出了的空间知觉.

三、运用多媒体演示资料，培养自身空间想象能力

刚接触立体几何，大多学生的空间想象能力都不是很强，这主要是因为其依靠对二维平面图形的认知来对三维图像进行想象，由于二维平面中的图形不可能成为三维空间图形的真实写照，在平面上描绘出的立体图形受到其视角的局限作用，最终难以综观全局，故其表现的空间形式具有相当大的抽象性.例如，在纸上画出两条互相垂直的直线的时候不一定画成交角为90度的两条直线；画正方体的时候其各面也不能都画成正方形等.如此一来，便给学生全方位认识立体图形加大了困难.所以，学生在家里可以通过多媒体演示生动、形象的立体图形，使自己通过对直观图形透彻的观察及分析，再充分运用计算机绘图等功能的优越性，从多方位、多角度、多侧面描绘出图形，从而解决了平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异.这样，不仅仅帮助自己理解和接受立体几何中的课程知识，还可以让自己的想象力及创造力得到充分发挥.

四、结束语

空间想象能力的培养不是一朝一夕就能完成的，是一个循序渐进的过程，高中阶段的立体几何课程教学只是为了给学生们在今后的立体几何学习过程中奠定坚实的基础.学生们若要培养自己的空间想象能力就必须适当地运用模型帮助自己培养几何直观能力；积极参与实践活动，拓展自己的空间认知能力；运用多媒体演示资料，培养自身空间想象能力.做到这几点，自身的空间想象能力必定可以得到一定程度的提高.当然，这些方法在实施过程中可能还会出现一些问题，在学习的过程中还有很多更好的方法对于提高空间想象能力方面会有很大的帮助，这需要广大教育工作者与学生们在教学与学习中共同探讨、研究.

【参考文献】

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