实物模型制作对学生空间想象能力的有效提升
摘要】没有一定的空间想象能力,学生就学不好立体几何。实物模型制作有助学生在直观的模型中获取直观而形象的认知、化抽象为形象,是提升空间想象能力的有效方法.
关键词】 实物模型制作  空间想象能力  提升
常常听到很多这样的声音:我的小孩初中成绩很优秀,但在高中怎么就变得一塌糊涂了,特别是数学科,而立体几何更是一座大山,难以翻越。的确,高中数学的立体几何,除了难度上的提升,也对学生的空间想象能力作了更高的要求。所以,想要学好高中的立体几何,就得先提升自我的空间想象能力,当这能力增强后,就能够依椐题目的要求在脑海中浮现出相应的空间图形,可以轻松解答。
那该如何来提高学生的空间想象能力呢,在实际的教学中,我从以下三个方面入手,有效地提升了学生的空间想象能力。具体操作如下:
一、充分利用教材中的内容制作实物模型,培养空间感
通过动手制作实物模型获取几何体的初步感知,对于概念的理解有很大帮助。新教材中知识内容丰富,呈现形式多样,都是动手实际操作的好材料。如:在学习2019版高中数学第二册的第八章《立体几何初步》时,引导学生课余时间利用硬纸皮(如右图)和一次性筷子制
作柱体、锥体、台体等简单几何体,特别是正方体、长方体等几何模型怎么制作空间[1]。在模型上研究点、线、面位置关系,如空间两直线的相交、平行、异面三种情况都可以在长方体的棱中体现;线面平行和垂直也可以在长方体的棱和面体现;面面平行和垂直也可以在长方体的面体现。学生在模型中理解相关概念和定理就容易很多了,并在脑海里形成空间几何体,有助解答相关的练习题,对于空间感不好的同学,要解答此类题目很困难,但有了模型就容易多了。
二、变实物模型为直观图,提高空间感
通过对教材中案例的借鉴和创新,学生已经初步拥有了依椐要求制作实物模型的能力,获取了几何体的初步感知,有了一定的空间感。但距离高考对立体几何的要求还是远远不够的。因此,接下来就要加强学生的将实物模型变为直观图能力的培养,提高学生空间想象能力。所以,在教学中,要注意引导学生理解立体模型中和直观图形中点、线、面的一一对应关系,教会学生将立体几何模型转化为直观图,即根据制作的几何模型或表述用斜二测画法准确地画出直观[2]。通过比较实物模型和直观图可以帮助学生充分理解并掌握其关系最,总结几何模型和相应直观图的相同点和不同点,这样学生就能够看着直观图的同时在头脑中保持基本图形的形状,不再受平面几何的影响了,空间想象能力大大提升,就可以借助直观图解答了。
三、减少实物模型,增强空间感
通过实物模型制作、画几何体直观图、实物模型和直观图的比较,学生已经建立了一定的空间感,但最终我们是要在有限的时间内在试卷上解答几何题。因此,在后面的学习中,学生
必须减少对实物模型出现的次数,增加直接用直观图来表示空间几何体的次数,增强其空间想象能力,减少对实物模型的依赖。其训练的过程是通过看审题、看图,让学生在头脑中快速形成相对应的模型,形成条件反射,增强其空间感;当空间想象能力提高后,就可以脱离实物模型,通过题目给的直观图直接解答,或者根据题目给的条件画出直观图再解答。
综上所述,通过对教材中的理论与实物关系的借鉴、引用、转化和创新,制作出实物模型;变实物模型为直观图,加深了空间立体图形的理解;随着技能的增强,引导学生逐步离开实物模型而进行立体空间的思考,久而久之,学生的空间想象能力便得到提升。总而言之,实物模型制作对学生空间想象能力的有效提升起到关键作用。
参考文献:
    [1].2019版高中数学课本第二册。
[2].李政华等.略谈空间想象能力的培养[J].数学学习与研究.2000-5
此论文为湛江市中小学生教育科学“十三五”规划课题“动静结合高中生空间现象能力的教学策略研究”(课题批准号2020ZJYB047)研究成果