高中数学立体几何教学中对学生空间想象力的培养分析
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作者:陈优厚
摘要：在开展高中数学教学过程中，要立足于学生的主体地位，发挥学生学习的主观能动性，从而对数学知识进行深入地学习和探究，以更加有效地提升高中数学教学效果和教学质量。高中数学立体几何教学工作的开展，要注重把握学生空间想象力，引导学生对立体几何知识点进行深入地学习和探究，从而强化学生的知识学习能力，更加有效地培养高中生数学核心素养。本文从高中数学立体几何教学入手，分析了立体几何教学过程中如何对学生空间想象力进行培养，以强化学生对立体几何知识点的深入学习和探讨，提升学生的数学能力。
关键词：高中数学;立体几何;空间想象力
一、 前言
随着素质教育改革以及新课程改革的深入发展，高中数学立体几何教学工作的开展，要注重对教学的重点和难点进行把握，使学生对抽象的立体几何知识进行学习和探究，从而把握立体几何知识学习的关键点。在立体几何学习中，学生需要具备较强的空间想象力，把握点、线、面之间的联系，对立体几何知识点能够进行深入地分析和探讨，从而强化对立体几何知识点的理解和认知。在培养学生空间想象力过程中，要突出学生的主体地位，把握立体几何知识点的教学关键，对学生做好指点和引导，以提升教学效果和教学质量，引导学生对立体几何知识点进行深入地学习和理解。通过培养学生空间想象力，有助于提升学生对立体几何知识点的深入学习，强化学生对知识点的理解和掌握，促进学生数学能力的有效提升。
二、 加强引导，认真观察
在对学生空间想象力培养过程中，要注重培养学生的观察思维，在观察能力培养的基础上，促进学生空间想象力的形成及发展。高中立体几何知识点教学过程中，教师要注重对学生进行有效地引导，使学生能够对立体几何进行认真、仔细地观察，从而对立体几何的规律以及特征进行把握，并在此基础上，对立体结合的问题做好解决。通过培养学生的观察能力，能够有效地积累思维表象，并透过表象对事物的内涵和本质进行学习和探究。在引导学生观察过程中，要注重结合立体几何知识点，将抽象性的知识点进行具体化，从而在观察中把握知识的本质，实现对立体几何知识点的有效学习和探究。在引导学生观察过程中，可以从以下几个方面进行把握。
第一，在對立体几何观察过程中，可以对教学模型进行有效地利用，将实物在教学中进行利用，通过形象思维的培养，逐步地渗透到逻辑思维能力培养中，以强化学生对立体几何知识点的深入学习和思考，以培养学生的空间想象力。
第二，做好生活化的引导，使学生结合生活经验对立体几何知识点进行探究性学习，以丰富学生的认知，强化对立体几何知识的理解，以有效地提升教学效果和教学质量。在立体几何知识学习中融入学生的生活经验，并以此做好引导，能够使学生对立体几何学习产生浓厚的兴趣。同时，结合生活经验对立体几何进行观察和学习，能够将学生的视野由学习转向生活，激发学生的学习热情，并使学生对抽象的几何知识点进行具体化，从而对立体几何知识点予以更加深入地理解。如在对长方体的特征学习时，可以引导学生观察教室，教室的墙角是三条线相交于一点，并且这三条线两两垂直，三个面两两垂直。通过对生活内容的融入，有利于学生对抽象的立体几何知识点进行理解和掌握。
第三，利用信息技术进行演示，在有效观察的基础上，使学生脑海中形成空间想象力，以强化学生对知识点的理解和认知。
总之，在开展高中立体几何知识教学过程中，要注重引导学生对立体几何做好观察，并在观察的基础上，建立起空间想象能力，从而对立体几何知识点进行深入地学习和思考，以更加有效地提升高中数学教学效果和教学质量。
三、 动手实践，合作探究
高中数学立体几何教学中对学生空间想象力的培养，要加强学生动手实践能力的培养，在实践中对立体几何知识点进行探究性学习，以深化知识点的理解和掌握，从而提升高中立体几何知识的教学效果和教学质量。结合高中生立体几何学习困难的问题来看，很多高中生受到平面几何思维的影响，思考问题和分析问题时，主要从平面几何这一视角出发，从而无法将直观的形象转化为抽象的思维，影响到了学生对立体几何问题的有效解决。同时，单纯的理论教学，很难激发学生的空间想象能力，无法使学生对空间几何知识点进行透彻、深入地学习，限制了立体几何的学习效果。对此，在培养高中生空间想象力过程中，要引导学生进行实践操作，合作探究，对立体几何知识点进行深入地学习和思考，从而强化对立体几何知识点的学习和探究，以提升学生空间想象力，培养学生数学核心素养。在这一过程中，教师可以从以下几个方面做好把握。
第一，注重让学生动手实践探究，把握学生的认知情况，将平面几何与立体几何进行关联，对学生原有的认知基础进行把握，引导学生从形象思维过渡到逻辑思维，对立体几何知识点进行探究和思考，以强化学生的认知能力，更加有效地提升高中立体几何的教学效果和教学质量。例如，在开展立体几何知识教学中，可以让学生根据立体几何的特点，亲手制作立体几何模型。如制作长方体、正方体、六面体、八面体等立体几何，在动手动脑过程中，使学生自然而然地形成空间想象力，对立体几何知识点进行学习和理解，以强化学生对立体几何知识进行深入地学习和探究。
第二，加强对信息技术进行应用，活跃课堂的教学氛围，并在直观演示中，对学生空间想象力进行培养。在对一些立体几何规律学习过程中，有些规律无法在动手操作中实现，针对于这一情况，可以借助于多媒体演示，让学生进行合作探究思考，从而对立体几何知识点进行深入地探究和学习。如借助于信息技术，对异面直线、二面角进行演示，从而使学生了解到两个面分别垂直的两个二面角没有任何关系。
第三，引导学生进行合作探究，加强对不规则几何体的了解，培养学生的空间想象力。在对不规则几何体体积求解过程中，对于学生学习立体几何知识是一个难点。在针对于这一问题教学时，可以引导学生进行合作探究，借助于教具，将不规则的几何体切割成规则的几何体，从而对教学重难点知识进行有效地学习和认知，并增强学生的空间立体感，强化学生对立体几何知识的有效学习。 四、 识图绘图，拓展思维
高中数学核心素养培养过程中，注重对学生识图绘图能力进行培养，从而强化学生对数学知识点的理解和认知，并借助于数学知识对实际问题进行解决。识图绘图能力是新课程改革中，高中数学教学工作开展的一个重要目标，也是学生学习数学知识需要具备的一个基本素质。在培养学生识图绘图能力過程中，能够提升学生空间想象力，使学生对立体几何知识点进行更加深入地思考和探究。在教学中重视学生识图绘图能力培养，要注重使学生对绘图的技巧进行把握，并在此基础上，实现图形、文字、符号之间的有效关联，从而对立体几何知识点进行深入地学习和探究。在高中数学知识教学中，要把握图形和实物之间的联系，注重对图形对照进行掌握，并利用“图”对“形”进行思考和分析，把握平面图和立体实物之间的差异，从而使学生在读图过程中，对立体几何的特征做好把握和学习。通过这一方式，使学生进行识图和绘图，并对立体几何知识点进行有效地学习，以培养学生的空间想象能力。在立体结合教学中，还要注重对教师的示范作用进行发挥，引导学生学会画图，将脑中的立体几何图像画在纸上，以提升学生的空间想象能力。
第一，在指导学生绘图过程中，要强化学生作图能力，通过提升作图能力对高中立体几何图形进行深入地理解和认知，有效把握立体几何图形的性质。在这一过程中，要注重有步骤地指导学生进行直观图的绘制，从而使学生对空间图形进行更加深入地认知，提升学生的空间想象力。
第二，在识图绘图过程中，要注重发散学生的思维，让学生的思想“动”起来，对传统的思维定式进行打破。这一过程中，要结合立体几何的概念做好解析和思考，如“两条直线都与第三条直线垂直并且相交，这两条直线的位置关系有哪些？”结合数学概念引导学生进行绘图，从而使学生对“点、线、面”的知识点进行思考，使学生脑海中形成动态的几何图像，更加有效地培养学生空间想象力，以对立体几何知识点进行深入地学习和思考。
第三，绘图过程中引入对比，使学生的逻辑思维能力得到提升，更加有效地培养学生空间想象能力。在这一过程中，对识图绘图能力培养，可以让学生对比平面图和立体图之间的差异，从而做好知识的迁移工作，强化学生对立体几何知识点的理解和认知。如结合平面图形的定理“两直线与第三条直线垂直，则这两条直线相互平行”，针对于这一定理，可以利用视频、图片进行直观化的演示，两条直线位置关系在空间中，可能存在异面，从而使学生对空间几何知识进行学习，以提升学生的逻辑思维能力和空间想象能力。
通过培养学生绘图和制图能力，将平面几何知识点与立体几何知识点进行联系和对比，有助于强化学生对立体几何知识的深入理解和认知，并在立体几何图形学习中，有效地培养学生空间想象力，强化对立体几何知识的深入思考和探究，更加有效地调动学生学习的积极性和主动性，有效地提升立体几何知识点的教学效果和教学质量。
五、 结束语
综合上述分析来看，在开展高中数学立体几何知识教学过程中，要注重对学生的思维能力做好迁移，由形象思维向逻辑思维进行过渡，从而使学生能够对立体几何知识点进行更加深入地学习和思考，掌握立体几何知识点，促进学生空间想象力的形成及发展。这一过程中，在开展高中立体几何知识教学时，要注重尊重学生的主体地位，发挥教师的引导作用，使学生对立体几何知识进行探究性的学习，并在合作中，发现立体几何的规律和特点，并对其进行理解和掌握。此外，高中立体几何教学中对学生空间想象力的培养，要注重引导学生进行实践操作，对立体几何的知识点及规律进行探究和分析，并在实践中，强化知识点的理解，有效地培养学生空间想象力。
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作者简介：陈优厚，福建省福清市，福建省福清龙西中学。
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