基于信息技术培养学生空间想象能力
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【摘 要】在几何知识的学习中，需要学生拥有很强的空间想象能力才能够从平面的图形中寻找每条边之间的相互联系性，通过空间的想象将平面图形组成空间立体图形。这样才能够正确的判断线与线之间联系性，从而解答出几何问题。在信息技术发达的今天，多媒体课程教学模式已经越来越得到普及，那么在数学几何知识的讲解中充分的运用多媒体信息技术，将空间几何图形展示给学生，那么学生的空间想象力会更充分的得到开发。为此，本文主要对信息技术背景下学生几何空间想象能力培养的相关措施进行阐述。
【关键词】信息技术；学生空间；想象能力
【中图分类号】G632.0 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）01-0237-01
一、概述
空间想象力是指，人们能够透过平面的图像在脑海中构建出一个立体图像。平面中每条线的位置在立体空间中是怎样的位置和比例，都需要空间想象的能力还原立体图像。空间想象能力不只是与生俱来，也可以在后天培养。尤其在学生解决空间几何图形的关系时，就需要将平面图像还原成空间立体图，然后根据条件解决几何问题。那么要使学生快速有效的将平面图构想成立体图就需要通过多种途径进行空间想象力的培养。高中的立体几何学习中就非常需要这种能力，但由于空间想象能力是比较复杂、抽象的思维过程，想象能力从二维到三维的拓展难度较大，所以学生普遍反映“几何比代数难学”。现代教育事业中信息技术的应用也越来越广泛，那么为更好的解决学生学习几何知识困难的问题，下面将基于信息技术教育背景下对培养学生几何空间想象能力的措施进行讲解。
二、培养学生空间想象能力实施措施
1.培养学生空间构造能力。
立体几何和平面几何之间存在着一定的关系，但从平面几何转变为空间几何的问题对很多学生来说存在一些困难。尤其那么构造比较复杂的图形，学生很难将那些虚线和实线之间的相互关系构型清楚，因此在解决数学问题时存在困难。所以说培养学生的空间构造能力十分重要。
那么培养的过程不是教师单纯的口述，让学生们在这抽象的描述中构造立体图，而是借助工具。基于信息技术在课堂教育中的应用，教师可以将那些二维的图形通过多媒体信息技术在投影画面中还原成一个三维立体图，然后根据这些立体图讲述每条实线和虚线之间的关系。学生们理解了这种关系，那么在构造上则会得到锻炼。经过反复空间构造练习，学生们在眼看、手模、脑想，直观地看清各种“线线”、“线面”“面面”关系及其所成角和距离，还可以构造出空间基本元素位置关系的各种图形，并对其进行变化训练，以此来提高学生的形象思维能力。
2.培养学生用平面图形表达空间立体图。
立体几何知识的学习是根据空间想象能力将几何问题中的条件进行构思，解答出几何问题的正确答案。那么将平面的图形通过空间想象转换成立体图形是对空间想象力的锻炼，同样的，教师运用信息技术将立体图形展示出来，然后让学生们根据立体图转换成平面图形在平面上描绘出来，这样更有利于学生们空间想象力的锻炼。教师在培养学生空间想象力的过程中有步骤的对学生进行培养，让学生们学会观察、比较和平面图形的临摹。那么学生通过绘画与观察的锻炼可以对图像中实线和虚线的表达有更深的理解。那么学生在面对新的图形时会更精确的将平面图形通过空间想象转化成平面图形。
3.让学生学会“转化”，在转化中提高空间分析能力。
转化思想是一个极其重要的数学思想，在立体几何中这一思想显得尤为重要，它是学好本章的关键所在。在本章中，转化思想主要体现在以下几个方面：
（1）文字语言、图形语言、符号语言的互相转化。本章出现的定理和性质都是以文字形式给的，证明之前必须先把它们转化为图形语言，再转化为符号语言，这是一种学习立体几何的基本功訓练。
（2）空间问题与平面问题的互相转化。处理立体几何问题，往往转化为平面问题来解决，要注意积累转化的手段，学会举一反三。例如通过截面、展开、射影等手段，将空间中分散的条件集中到同一平面上来。又如，通过平移尽量将不共面的点线放在同一个平面里来，然后再用初中的平面几何知识解决。
（3）“线线”、“线面”、“面面”之间的互相转化。立体几何问题的有关证明中，“面面垂直”通常转化为“线面垂直”，而“线面垂直”通常转化为“线线垂直”；“二面角”和“线面角”通常转化为“线线角”，“线面距离”、“面面距离”通常转化为“点面距离”。在教学中，教师经常渗透“转化思想”，学生的“转化”能力必将得到提高，从而使他们在不知不觉中提高逻辑思维能力。
三、总结
总之，培养空间想象能力并不是一朝一夕的事情，不仅需要有很好的逻辑思维能力，还需要有很丰富的生活经验，多观察，多动手，多积累。教师应充分的应用现代多媒体信息技术像同学们展示不同的空间几何图形，让学生更想象的理解和想象多面的空间几何图形，借助形象的几何图形进行科学的推理论证，逐步建立对空间的感觉。
参考文献
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[2]洪秀气.浅谈如何在数学教学活动中培养学生的几何直观能力[J].亚太教育.2015（28）.
[3]李娜.新课改视野下初中数学教学的创新[J].新课程（下），2018年06期.
课题编号：〔2018〕-JKGHZBSYZX-047
河南省教育科学“十三五”规划教育装备和实践教育专项课题成果《信息技术与高中生数学学科核心素养培养》
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