如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力？

來源:投稿網(wǎng) 時間:2022-10-19 09:59:58

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)和我國教育體制的不斷改革，對初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容提出了新的要求，要求培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，提高學(xué)生的個人數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。空間思維是指跳出點、線、面的限制，可以從上到下思考問題。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生只有有良好的空間思維才能更好地描繪平面和三維圖形，對這些圖形有全面的理解，然后幫助自己解決幾何問題。但并不是每個學(xué)生都有空間思維能力，所以如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力是非常必要的。

一、自制模具，引導(dǎo)立體認(rèn)知。

培養(yǎng)空間思維最根本的問題是如何讓學(xué)生更準(zhǔn)確地掌握圖形，尤其是三維圖形。因此，在實際教學(xué)過程中，培養(yǎng)空間思維教師首先引導(dǎo)學(xué)生制作模具，進(jìn)行全面觀察，使學(xué)生對圖形有更全面的認(rèn)識，無意識地提高學(xué)生對圖形的掌握，建立學(xué)生的三維認(rèn)知。

例如，當(dāng)我向?qū)W生們解釋幾何圖形課程的內(nèi)容時，學(xué)生們很難理解，因為幾何圖形的一些部分不在同一個平面上，所以我為學(xué)生們準(zhǔn)備了橡皮泥。開始上課后，我為每個學(xué)生配備了一定量的橡皮泥，要求學(xué)生自己捏教科書上的三維圖形，觀察和理解三維圖形的點、面、線、面之間的關(guān)系，體驗三維圖形和平面圖形之間的區(qū)別和實踐。學(xué)生們開始制作自己的三維圖形。在制作過程中，學(xué)生們意識到每個三維圖形的點、線之間的關(guān)系，以及三維圖形的某些部分是平面圖形。

通過引導(dǎo)學(xué)生自制模具，不僅培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，而且使學(xué)生更直觀地接觸三維圖形，更直觀地體驗三維圖形的點、線、面關(guān)系，初步培養(yǎng)學(xué)生的三維認(rèn)知能力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

二、結(jié)合動畫，了解圖形結(jié)構(gòu)。

寓教于樂是一種非常重要的一中教學(xué)方法，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性非常有效。對于初中生來說，動畫片應(yīng)該是他們最好的童年記憶。很多家長認(rèn)為看動畫片對孩子有害，但作為數(shù)學(xué)老師，我們可以把動畫片引入課堂，用動畫的方式展示數(shù)學(xué)知識，簡化學(xué)生的認(rèn)知過程，引導(dǎo)學(xué)生在娛樂的同時提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

例如，當(dāng)我向?qū)W生解釋初中數(shù)學(xué)中圖形旋轉(zhuǎn)的內(nèi)容時，因為這部分知識可以用動態(tài)圖表更好地解釋教學(xué)內(nèi)容，所以我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生通過制作動畫進(jìn)行探索和學(xué)習(xí)。首先，在上課之前，我要求學(xué)生們自己預(yù)覽教科書的內(nèi)容。然后，我向?qū)W生們解釋了教科書中與圖形旋轉(zhuǎn)相關(guān)的理論知識和注意事項。在學(xué)生們有一定的基礎(chǔ)上，但在概念模糊的情況下，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生們觀察了一部動畫片。動畫完整地解釋了風(fēng)車通過一定角度（30°、45°、60°、90°、120°、135°、180°、270°、360°等）和旋轉(zhuǎn)方向的過程。通過對動畫片的解釋，學(xué)生們不僅對這部分知識有了更深的理解，而且對動畫片的制作也很感興趣。

由此可見，結(jié)合動畫的教學(xué)方法不僅能有效提高學(xué)生對知識的掌握程度，還能激活學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識和信息技術(shù)的興趣，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和自學(xué)能力。

三、動手操作，體驗形成過程。

在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，我發(fā)現(xiàn)男生的空間思維能力普遍優(yōu)于女生，這是因為男生的動手操作能力比女生強(qiáng)。因此，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行動手操作，帶領(lǐng)學(xué)生體驗圖形的整個形成過程，讓學(xué)生均衡發(fā)展自己的空間思維能力。

例如，當(dāng)我向?qū)W生們解釋設(shè)計和制作長方體形狀的包裝紙箱時，我首先收集了一些藥盒、粉筆盒、包裝盒和其他長方體盒子。下課后，我用剪刀把所有的紙箱都剪成平面圖形，把切好的盒子分成小組，要求學(xué)生體驗長方體展開圖與原長方體的關(guān)系，制作8厘米×6厘米×4厘米、6厘米×3厘米×3厘米等不同尺寸的長方體。在比較了他們手中的展開圖后，學(xué)生們掌握了長方體各方面、長度、寬度和高度之間的關(guān)系。在了解到這些之后，學(xué)生們開始自己畫長方體展開圖，并將它們切割成各種尺寸的長方體。

通過引導(dǎo)學(xué)生自己制作矩形紙箱，不僅有效培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力，而且將圖片與真正矩形的對比有效地培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維，使學(xué)生能夠靈活地切換平面和三維圖形。

四、比較生活，判斷特征差異。

生活是學(xué)生的第二任老師，生活實例可以潛移默化地影響教學(xué)生一些數(shù)學(xué)知識，因為它們的具體形象隨處可見。因此，在實際教學(xué)中，學(xué)生要注意生活中常見的各種圖形，讓學(xué)生時刻生活在圖形世界中，潛移默化地培養(yǎng)空間思維能力。

例如，當(dāng)我向?qū)W生解釋軸對稱課程的內(nèi)容時，我向?qū)W生解釋了軸對稱圖形。在對稱軸的概念之后，我對學(xué)生們說：對稱現(xiàn)象在我們的生活中隨處可見，無論是在自然景觀、建筑設(shè)計、圖標(biāo)、日常必需品中，所以我們現(xiàn)在回憶生活中的常見物品，并舉一些軸對稱圖形的例子？學(xué)生們熱情地發(fā)言，一些學(xué)生回答說：我們教室里有很多軸對稱圖形，如黑板、桌子、書等。一些學(xué)生回答說：比如我們住的房子、汽車輪胎、道路、風(fēng)箏等等。一些學(xué)生還回答說：家里的軸對稱圖形包括冰箱、電視、櫥柜等。

通過引導(dǎo)學(xué)生比較生活中的例子，不僅可以降低學(xué)生接受的難度，使學(xué)生更快、更準(zhǔn)確地接受知識，還可以引導(dǎo)學(xué)生回憶，在腦海中形成三維或平面圖形，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

總之，空間能力的培養(yǎng)不能一蹴而就。它要求數(shù)學(xué)教師將空間思維能力的培養(yǎng)滲透到日常教學(xué)中，讓學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中從最初的空間思維理解到最終的靈活運用。同時，教師要不斷探索新的教學(xué)方法，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間思維。