初中數(shù)學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間能力

周西滔

摘要：幾何學(xué)的學(xué)習(xí)需要建立在一定的空間認(rèn)知和良好的空間能力的基礎(chǔ)上，對(duì)教育的開展提出了挑戰(zhàn)。立體幾何是中學(xué)教育的難點(diǎn)之一，由于學(xué)生初次接觸幾何學(xué)習(xí)時(shí)，在對(duì)空間的認(rèn)知和思維能力等方面有一定的差異，許多學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知和理解困難、害怕困難的情緒，不僅影響了幾何的教學(xué)效果，也極大地打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的積極性 針對(duì)這種情況，加強(qiáng)學(xué)生空間能力的培養(yǎng)成為現(xiàn)階段中學(xué)幾何教學(xué)亟待解決的重要問題。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);空間能力;培養(yǎng)策略

引言

數(shù)學(xué)空間能力指的是對(duì)抽象客觀事物的空間形式進(jìn)行觀察和分析的能力，這種能力是對(duì)邏輯、幾何、技能和經(jīng)驗(yàn)加以融合。對(duì)初中數(shù)學(xué)來說，這既是重要的教學(xué)內(nèi)容，也是能夠?qū)W(xué)生的智力進(jìn)行開發(fā)的重要因素。隨著如今新課程對(duì)學(xué)生素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)的一再?gòu)?qiáng)調(diào)，作為培育學(xué)生的教師，需要在實(shí)際的教學(xué)過程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生空間能力的培養(yǎng)力度，做到在強(qiáng)化學(xué)生觀察能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和思維能力等綜合能力的提升。

一、利用多媒體引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)圖形

在構(gòu)建學(xué)生空間能力的初期階段，我們需要帶領(lǐng)學(xué)生了解圖形。認(rèn)識(shí)圖形是提高空間能力的基礎(chǔ)?？臻g由每個(gè)圖形構(gòu)成，只有對(duì)圖形有充分的理解和認(rèn)識(shí)，學(xué)生才能在此基礎(chǔ)上變換和想象圖形。為此，我個(gè)人在課上通過現(xiàn)場(chǎng)制圖指導(dǎo)、PPT演示等說明圖形的特征、性質(zhì)、變換方式。在說明的過程中我重視與生活實(shí)際的聯(lián)系。這一方面可以加深學(xué)生對(duì)圖形的印象，另一方面也可以幫助學(xué)生更快地理解圖形。

例如，我個(gè)人在進(jìn)行“豐富的圖形世界”這個(gè)單元的教育中，帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)生活中的圖形進(jìn)行了大致的認(rèn)識(shí)和理解。上課前先提問。各位，現(xiàn)在請(qǐng)看自己的身邊。你能看到哪個(gè)物體？ 分別是什么形狀？ 有些學(xué)生回答筆盒是長(zhǎng)方形的，有些人回答粉筆是圓柱的，有些人回答橡皮是立方體的。通過這樣導(dǎo)入課程，學(xué)生可以更快地轉(zhuǎn)移到本課程的學(xué)習(xí)狀態(tài)。之后，我通過PPT展示圓錐、圓柱、立方體、長(zhǎng)方體、球體的圖形，要求學(xué)生講述它們的特征，主要目的是復(fù)習(xí)六年級(jí)學(xué)習(xí)的圖形知識(shí)。我要接龍，所有的同學(xué)都需要說明一個(gè)性質(zhì)和特征。例如，看到立方體時(shí)，可以說棱的長(zhǎng)度相等。六個(gè)面都是正方形，面積相等，側(cè)面垂直于地面，是表面積、體積的計(jì)算方法。除此之外，還用PPT展示實(shí)際生活中的一些建筑物等，讓同學(xué)們觀察這個(gè)建筑物是以什么形式構(gòu)成的。學(xué)生可以通過不斷的觀察和回顧，加深學(xué)生思維中的圖形印象，提高學(xué)生的圖形構(gòu)建能力。

二、合理選擇素材，激發(fā)學(xué)生空間思維的興趣

在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)需要從多方面著手，其中合理選擇素材，可以更容易地了解學(xué)生，從而有效地激發(fā)學(xué)生開拓空間思維模式的興趣，促進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)高效課堂教學(xué)的良好構(gòu)建。其次，從另一方面來說，很多數(shù)學(xué)知識(shí)來源于生活。我們?cè)诮虒W(xué)中，把數(shù)學(xué)問題和生活實(shí)際結(jié)合起來，就會(huì)成為很好的教學(xué)素材，有效地加強(qiáng)學(xué)生幾何圖形的直覺力，促進(jìn)學(xué)生空間思維能力的全面提高。

例如，我在數(shù)學(xué)九年級(jí)的下冊(cè)《投影與視圖》的“投影”課上，首先為學(xué)生解釋平行投影和中心投影，然后根據(jù)這個(gè)名詞的意思選擇合適的素材。例如，就像我們生活中的影像一樣，太陽(yáng)照射到房子上，地上就會(huì)出現(xiàn)房子的影子。也就是說，一個(gè)物體在燈光下或燈光前經(jīng)過燈光的照射進(jìn)行投影。這個(gè)投影就是平行投影。由此，讓學(xué)生想象自己的房子，陽(yáng)光照射后出現(xiàn)的影像，激發(fā)學(xué)生對(duì)開拓空間思維的興趣。接下來，介紹中心投影。此時(shí)，以我的雙手為素材，握緊雙手，開燈，把我雙手的影子投影在墻上，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，墻壁是投影面，光線是投影線，燈光是點(diǎn)光源發(fā)出的光進(jìn)行的投影是中心投影，在這個(gè)生活場(chǎng)景中開拓學(xué)生的思維，讓學(xué)生進(jìn)行空間思考教育，

三、引導(dǎo)學(xué)生猜想驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

學(xué)生數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性思維和學(xué)生空間想象能力的發(fā)展存在一定的聯(lián)系，可以說，促進(jìn)學(xué)生空間想象能力提高的突破點(diǎn)，就是對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維和數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的培養(yǎng)。創(chuàng)造性思維是一種思維方式，此思維方式具備主動(dòng)性和獨(dú)創(chuàng)性，對(duì)習(xí)慣思維的束縛進(jìn)行了強(qiáng)有力的突破。在問題的分析解決過程中，創(chuàng)造性思維能夠提出有新意的觀點(diǎn)。比如，在教學(xué)“旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形”之后，會(huì)有這樣一個(gè)習(xí)題讓學(xué)生訓(xùn)練：“畫△ABC和過點(diǎn)P的兩條直線PQ、PR，畫出△ABC關(guān)于PQ對(duì)稱的△A′B′C′，再對(duì)△A′B′C′關(guān)于PR對(duì)稱的△A"B"C"進(jìn)行繪畫。然后對(duì)△ABC和△A"B"C"進(jìn)行觀察，兩個(gè)三角形是否存在關(guān)系，在什么樣的變換作用下，原三角形會(huì)有同樣的效果？”在這樣的問題中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證猜想，并在驗(yàn)證當(dāng)中再次提出相關(guān)問題“通過幾何畫板演示，如果△ABC繞P點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，能夠得到△A"B"C"，那么此旋轉(zhuǎn)角應(yīng)為多少度？”學(xué)生在解答這些問題時(shí)，會(huì)主動(dòng)利用相關(guān)的動(dòng)態(tài)軟件，在不同情況下對(duì)不同的例子進(jìn)行猜想驗(yàn)證，并以其中的實(shí)際變化為依據(jù)，進(jìn)行計(jì)算、推理和繪圖。這樣就能夠讓學(xué)生在不斷的檢驗(yàn)猜想中，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，進(jìn)而也就能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生問題理解能力、解決能力和空間想象能力的提升。

結(jié)束語(yǔ)

總之，培養(yǎng)中學(xué)生的空間能力是數(shù)學(xué)教育的重要內(nèi)容，但不是一朝一夕的事，而是一個(gè)逐步、逐步提高的過程。作為中學(xué)數(shù)學(xué)教師，我們認(rèn)識(shí)到學(xué)生的思維特點(diǎn)，將培養(yǎng)學(xué)生的空間能力貫穿于中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的全過程，這可以使學(xué)生逐漸提高這一能力，同時(shí)為他們今后高中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

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