鐘曉森

摘要：空間想象能力可以充分提升高高中生立體幾何專業(yè)知識的理解程度，在高中數(shù)學學習中，空間想象力是一種具有顯著作用的預測性學習能力。它的掌握不僅像其他人想象中的學習能力一樣遵循某些規(guī)律，而且還能反作用于學生的高中數(shù)學立體幾何學習過程。具備創(chuàng)造力和重塑空間想象的能力是今年高考大綱規(guī)定的新教學目標和七項學習能力之一，空間想象力主要是觀察、分析和抽象立體幾何圖形空間類型的能力。因為高中生的日常生活體驗相對有限，室內(nèi)空間認知度低，多年來，立體幾何教學體系的形成一直是數(shù)學教學中的一大難點。本文將就此開始討論。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學;立體幾何;空間想象力

前言：空間想象能力的作用被證實對高中數(shù)學幾何知識的學習來說非常重要，主要是由于高中生日常生活經(jīng)驗比較有限，對室內(nèi)空間認知度低，對空間概念的分析和抽象能力逐漸提升，教師發(fā)現(xiàn)，塑造這種能力一直是多年來困擾高中數(shù)學教學的一大難點。高中數(shù)學空間想象能力具體是指學生對室內(nèi)空間觀察的方法，就此對客觀事實進行觀察、分析、抽象思考和創(chuàng)新。高中立體幾何課程內(nèi)容是新課程的重要內(nèi)容，在課堂教學中，要保證學生能夠?qū)⑹覂?nèi)空間物體的形狀抽象為室內(nèi)空間圖形，并能從給定的幾何圖形中想象出該區(qū)域內(nèi)幾何圖形元素的物理線條外觀和具體位置關(guān)系，利用數(shù)學語言顯示符號或計算過程，并且可以適當?shù)鼗卮饐栴}。

一、塑造空間創(chuàng)造能力，實現(xiàn)多元表達

創(chuàng)造現(xiàn)象的能力是指在文字、語言表達、空間觀感和展開圖的刺激和具體指導下構(gòu)思空間幾何的能力。學生根據(jù)直觀的空間幾何圖形，仔細觀察，準確測量，制作立體模型，對于空間幾何已經(jīng)有了一定的積累。根據(jù)空間幾何體積的類型進行一定的思維訓練，使空間幾何體在思維中得到合理體現(xiàn)，塑造學生創(chuàng)造現(xiàn)象的能力。此外，大膽地想象是塑造立體幾何室內(nèi)空間現(xiàn)象的重要方式。為了能夠激發(fā)學生的空間創(chuàng)造能力，教師可以采用教學中的多元表達實現(xiàn)教學目的。立體幾何的教學也拓寬了學生的學習視野，利用多元表達，提高了專業(yè)知識之間的凝聚力。由于信息化教學形象化，突出課堂教學重點，簡化課堂教學問題，加速學生理解常識的進程，節(jié)省教師連續(xù)講解的時間，節(jié)省課時，開展互動，提升學習效率，突出了各部門專業(yè)知識的凝聚力，取得了良好的學習效果。在高中數(shù)學立體幾何的學習過程中，借助立體幾何幫助學生打好思維邏輯基礎，協(xié)助完成實實體模型與立體幾何問題之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)二維平面向三維立體的轉(zhuǎn)化，需要積極主動地掌握立體幾何基礎知識及技能，平面及直線作為立體幾何的基礎，是提高個人空間想象力的前提，學習基礎知識要以掌握技能知識為切入點，分析線與線、線與面、面與面的關(guān)系，充分掌握基礎知識，積極突破個人在練習和學習過程中的困難及障礙。

二、學會“數(shù)學式書寫”，立體幾何媒介

促進高中生對空間環(huán)境的了解。語言表達是信息的媒介，幾何數(shù)學語言的標準掌握會危及學生對數(shù)學內(nèi)容的理解。因此，在課堂教學中應使用標準的高中立體幾何語言表達。高中的三維幾何有很多定律和公理，都是用標準詞來表達的。學生必須學習相應的數(shù)學語言并將其應用于詳細答案。給高中生必要的幾何標準，新手很容易理解，例如，線是平行的，中間的標記很容易與組合中包含的符號混淆，或驗證環(huán)節(jié)中缺少標準，或證明中自行編輯的定律或公理，可以利用標準解法進行題意證明。學生對相關(guān)幾何規(guī)律的掌握不夠，自身理解習慣不好，都有可能造成解題不規(guī)范，找到原因之后。在課堂教學中，要讓學生寫出更多的解題標準，以保證對基本概念的深入理解。教師可以總結(jié)一些必要的數(shù)學式圖形書寫模式，以提高學生對幾何圖形的理解。為了使用多媒體系統(tǒng)輔助課堂教學來測試，讓學生理解幾何圖形，高中教師可以在觀察可視化圖像的基礎上使用計算機繪圖功能，利用多媒體作為媒介，幫助學生更好地處理平面幾何與立體幾何之間的過渡和轉(zhuǎn)化，不僅可以幫助學生正確理解和接受高中立體幾何的專業(yè)知識，還可以充分激發(fā)高中生的創(chuàng)造力和創(chuàng)造積極性。立體幾何數(shù)學題的信息及其解題方式相對性較為復雜，必須以基本概念的深層次定義為學習關(guān)鍵，持續(xù)解決疑問，以問題分析的具體需求為突破口，在對有關(guān)情況開展解析時務必要注重數(shù)學實踐經(jīng)驗的積累。在高中立體幾何學習的過程中，要充分利用轉(zhuǎn)化思維來解決立體幾何問題。轉(zhuǎn)換時，必須弄清哪一個量是變的，哪一個量不變，以及它們之間的關(guān)系。例如：面面的平行問題可以轉(zhuǎn)化為線面平行問題，這一點可以轉(zhuǎn)化為直線面平行問題;平面垂直可以轉(zhuǎn)化為線面垂直，然后再轉(zhuǎn)換成線線垂直。運用變換原理，可以極大地使復雜問題大大簡化而轉(zhuǎn)化的前提，必須是充分把握原則。

三、靈活設計課堂，正確引導觀察

當代教育學思考的關(guān)鍵是確定教師在課堂教學中的引導作用，同時評估學生在學習活動中的核心影響力。因此，課堂教學的最終目的是啟發(fā)和激發(fā)學生的自覺性和主動性，使學生能夠“自己學”?？臻g想象力就是指人的大腦仔細觀察、觸碰及根據(jù)實踐經(jīng)驗獲得的物體空間感、形狀判定和位置關(guān)系認知，并將轉(zhuǎn)變、運動、辯證的見解等加入到數(shù)學學習中，促使學生可以將幾何圖形難題具象化、系統(tǒng)化，進而提升學生研究、剖析、解決困難的能力。在高中的數(shù)學課學習中，主要是協(xié)助學生具有鑒別立體幾何、制作直觀圖、開展圖形轉(zhuǎn)換等能力。因此，學生在學習立體幾何知識時，務必重視本身空間想象力的塑造。

在信息化教學的嘗試中，為了更好地擺脫傳統(tǒng)教育中“只會聽”的習慣，教師將課堂練習題中的一個立方體標示出來，如圖所示，得到一個規(guī)則的三角錐，讓學生們自己計算和思考，它的體積是立方體體積的幾分之一？根據(jù)教師的預設設計方案，借助多媒體，動畫場景就形成了，一個立方體被一個接一個地剪成四個角，剪下的部分放在顯示屏的四個角上，中間留有一個三角錐。求三棱錐的體積同學們跟著界面練習的時候，立刻想起剩下的部分是從總和中減去并切掉的。角是總的1/6，所以想要的體積是總的1/3。這樣，基于界面測試，學生自己找方法計算，熟練地使用數(shù)學定理解題，幾乎不需要教師的過多解釋和指導。信息化教學的優(yōu)勢非常明顯，教師發(fā)現(xiàn)其具有無可比擬的優(yōu)勢之后，能夠以視覺化的方式完成課堂教學。信息化教學有利于培養(yǎng)學生的專注力，不斷增強學生的主動性，大大減少教師的板書量。

結(jié)論：綜上所述，現(xiàn)代高中立體幾何教學中的空間想象能力是促進學生學習和培養(yǎng)高中立體幾何的必要條件，根據(jù)高中立體幾何課堂教學塑造學生空間想象能力，不僅可以促進高中生思維邏輯的發(fā)展趨勢，而且更容易地讓學生理解和掌握立體幾何專業(yè)知識同時，在高中階段，可以充分促進高中立體幾何數(shù)學教學效果和教學水平的提高，對促進數(shù)學教學的進步也具有一定的現(xiàn)實意義，并能夠寓教于樂。

參考文獻：

[1]趙勤勤.高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生空間想象力的有效策略[J].數(shù)理化解題研究，2021（24）：31-32.

[2]張春紅，營九洲.淺談高中數(shù)學立體幾何解題技巧探析[J].數(shù)理化解題研究，2021（21）：28-29.

[3]黃群慧.高中數(shù)學立體幾何教學策略的研究[J].江西教育，2021（21）：23-24.

[4]陳優(yōu)厚.高中數(shù)學立體幾何教學中對學生空間想象力的培養(yǎng)分析[J].考試周刊，2020（24）：43-44.

[5]邊寶麗.?淺談高中立體幾何教學中培養(yǎng)學生空間想象能力的有效策略[J]. ?學周刊.?2019（36）

[6]卓越鵬，劉詠梅，銀元.??基于“學”“思”“行”的幾何直觀教學——以高中“立體幾何初步”教學為例[J]. 中學教研（數(shù)學）.?2019（09）

[7]劉李榮.高中立體幾何教學如何培養(yǎng)學生空間想象能力[J]. ??數(shù)學學習與研究.?2019（14）