楊朝暉

【摘要】 數(shù)學(xué)涉及諸多幾何圖形，學(xué)生只有具備較強(qiáng)的空間想象能力才能充分理解抽象的數(shù)學(xué)概念原理和幾何圖形.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容之一.但是在當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師只注重對(duì)解題方法的講解，忽視了學(xué)生空間觀念的強(qiáng)化和空間想象能力的培養(yǎng).因此，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力不僅是讓學(xué)生能掌握基本的幾何解題技巧，更是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的基本要求.本文從打造活力課堂，多媒體輔助教學(xué)、制作數(shù)學(xué)模型三個(gè)方面出發(fā)，展開(kāi)數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.

【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);空間想象能力

數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容包括培養(yǎng)學(xué)生理性精神、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、邏輯思維能力等數(shù)學(xué)文化素養(yǎng).空間想象能力是指在人腦中構(gòu)成的研究對(duì)象的空間表象，并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行改造和重新構(gòu)造新的幾何圖形的能力，是形象思維和邏輯思維的組合，因此，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力也是核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容.那么如何克服傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的弊端，強(qiáng)化學(xué)生空間觀念，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，提升學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)效率成為廣大高中數(shù)學(xué)教師面臨的重要課題.下面筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的有效教學(xué)策略進(jìn)行一番研究與探討.

一、打造活力課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣使學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和源泉，也是教師高效教學(xué)的基礎(chǔ)和保障.幾何圖形較為抽象，學(xué)生如果沒(méi)有充足的興趣就會(huì)影響整體數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效率.因此，高中數(shù)學(xué)教師在幾何教學(xué)的過(guò)程中要改變以往枯燥的教學(xué)，營(yíng)造活躍的課堂氛圍，通過(guò)運(yùn)用故事、游戲等趣味化的課堂活動(dòng)賦予教學(xué)生命力，打造活力課堂，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

例如，在教授“立體幾何中的向量方法”時(shí)，筆者與學(xué)生進(jìn)行了如下對(duì)話.

師：在一定條件下，給定一個(gè)點(diǎn)X，和該點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的方向，大家能否確定一條直線與空間的位置關(guān)系嗎？

生：可以.空間中任取一條直線，L的位置可以任意有L上的點(diǎn)X及一個(gè)定方向確定，點(diǎn)X是直線上的一點(diǎn)，用向量X表示這條直線的方向，然后，在直線L上取另一點(diǎn)Y，使向量XY=X，那么對(duì)直線上任意點(diǎn)都存在一個(gè)實(shí)數(shù)，所以給定一個(gè)定點(diǎn)，能夠判斷直線與空間的位置關(guān)系.

這樣，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師通過(guò)打造活力課堂，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的長(zhǎng)久熱愛(ài)，培養(yǎng)了學(xué)生的空間意識(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

二、多媒體輔助教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生空間觀念

傳統(tǒng)的幾何教學(xué)模式過(guò)于單一和枯燥，也無(wú)法突破時(shí)空的限制，將靜態(tài)化為動(dòng)態(tài)，學(xué)生不能在腦海中建立形象動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程.因此，高中數(shù)學(xué)教師要充分利用多媒體輔助教學(xué)，直觀立體的展示幾何圖形，教學(xué)由單維空間轉(zhuǎn)向多維立體空間，通過(guò)旋轉(zhuǎn)、放大、動(dòng)態(tài)演變等讓學(xué)生能夠多角度、多方面的進(jìn)行觀察，讓學(xué)生在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中強(qiáng)化空間觀念，思維更加活躍.

例如，在教授“空間幾何體的三視圖和直觀圖”時(shí)，為了增強(qiáng)學(xué)生的空間概念，筆者運(yùn)用多媒體為學(xué)生演示了空間圖形的畫(huà)法，以一個(gè)不規(guī)則的立體圖形為例，由于該圖形是一個(gè)不規(guī)則圖形，學(xué)生很難判斷出該圖形的直觀圖，所以筆者在圖形中畫(huà)出直角坐標(biāo)系，再將該圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使該立體圖形側(cè)面對(duì)準(zhǔn)學(xué)生，將該圖形的頂點(diǎn)進(jìn)行延伸，確定頂點(diǎn)的位置，然后再將其他點(diǎn)進(jìn)行延伸，并連接各點(diǎn)連線，使新的圖像呈現(xiàn)在坐標(biāo)系上.這樣，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師通過(guò)多媒體輔助教學(xué)，將抽象、立體的圖形轉(zhuǎn)換成了直接經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生的空間想象能力，加深了學(xué)生的空間概念，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

三、制作數(shù)學(xué)模型，充分實(shí)現(xiàn)手腦并用

幾何教學(xué)的難點(diǎn)就在于無(wú)法使學(xué)生在腦海中將圖形還原為立體模型，并實(shí)現(xiàn)模型與圖形之間的轉(zhuǎn)換.因此，高中數(shù)學(xué)教師要充分利用數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)手腦并用，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生活中的材料開(kāi)動(dòng)腦筋自主制作數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生在制作過(guò)程中將圖形動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)到腦海中，構(gòu)建空間概念，實(shí)現(xiàn)圖形與模型之間的轉(zhuǎn)化.

例如，在教授“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”時(shí)，為了讓學(xué)生對(duì)立體圖形有深層次了解，筆者為學(xué)生組織了一場(chǎng)拼裝模型活動(dòng).首先，將學(xué)生分成了以6人一小組的形式，分完組后下發(fā)任務(wù).任務(wù)一：按照平面圖上所畫(huà)的圖形，拼裝出相應(yīng)的立體圖形.任務(wù)二：拼裝出一個(gè)四棱錐體，并畫(huà)出該圖形的平面圖.任務(wù)下發(fā)后，小組成員立即展開(kāi)行動(dòng)，積極加入課堂探究活動(dòng)中.這樣，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師通過(guò)讓學(xué)生制作數(shù)學(xué)模型的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮了學(xué)生的空間想象能力，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生手腦并用.

總之，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)好立體幾何的關(guān)鍵所在.為此，高中數(shù)學(xué)教師要真正轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，將培養(yǎng)的空間想象能力作為重要教學(xué)任務(wù)，著手打造活力課堂、多媒體輔助教學(xué)、制作數(shù)學(xué)模型，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的興趣、讓學(xué)生充分實(shí)現(xiàn)手腦并用，強(qiáng)化學(xué)生的空間觀念，真正提高學(xué)生的空間想象能力，進(jìn)而提高高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的實(shí)效.

【參考文獻(xiàn)】

[1]閆東.層級(jí)互動(dòng)式教學(xué)模式及其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探索[D].重慶：西南大學(xué)，2016.

[2]韓旭.高中數(shù)學(xué)教材“立體幾何”比較研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2017.