如何培養學(xué)生的空間思維能力？

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2022-10-19 09:59:58

隨著(zhù)新課程標準的推進(jìn)和我國教育體制的不斷改革，對初中數學(xué)課堂教學(xué)內容提出了新的要求，要求培養學(xué)生的空間思維能力，提高學(xué)生的個(gè)人數學(xué)核心素養?？臻g思維是指跳出點(diǎn)、線(xiàn)、面的限制，可以從上到下思考問(wèn)題。在數學(xué)學(xué)習中，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(wèn)題。但并不是每個(gè)學(xué)生都有空間思維能力，所以如何培養學(xué)生的空間思維能力是非常必要的。

一、自制模具，引導立體認知。

培養空間思維最根本的問(wèn)題是如何讓學(xué)生更準確地掌握圖形，尤其是三維圖形。因此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，培養空間思維教師首先引導學(xué)生制作模具，進(jìn)行全面觀(guān)察，使學(xué)生對圖形有更全面的認識，無(wú)意識地提高學(xué)生對圖形的掌握，建立學(xué)生的三維認知。

例如，當我向學(xué)生們解釋幾何圖形課程的內容時(shí)，學(xué)生們很難理解，因為幾何圖形的一些部分不在同一個(gè)平面上，所以我為學(xué)生們準備了橡皮泥。開(kāi)始上課后，我為每個(gè)學(xué)生配備了一定量的橡皮泥，要求學(xué)生自己捏教科書(shū)上的三維圖形，觀(guān)察和理解三維圖形的點(diǎn)、面、線(xiàn)、面之間的關(guān)系，體驗三維圖形和平面圖形之間的區別和實(shí)踐。學(xué)生們開(kāi)始制作自己的三維圖形。在制作過(guò)程中，學(xué)生們意識到每個(gè)三維圖形的點(diǎn)、線(xiàn)之間的關(guān)系，以及三維圖形的某些部分是平面圖形。

通過(guò)引導學(xué)生自制模具，不僅培養學(xué)生的動(dòng)手操作能力，而且使學(xué)生更直觀(guān)地接觸三維圖形，更直觀(guān)地體驗三維圖形的點(diǎn)、線(xiàn)、面關(guān)系，初步培養學(xué)生的三維認知能力，提高學(xué)生的數學(xué)核心素養。

二、結合動(dòng)畫(huà)，了解圖形結構。

寓教于樂(lè )是一種非常重要的一中教學(xué)方法，對提高學(xué)生的學(xué)習積極性非常有效。對于初中生來(lái)說(shuō)，動(dòng)畫(huà)片應該是他們最好的童年記憶。很多家長(cháng)認為看動(dòng)畫(huà)片對孩子有害，但作為數學(xué)老師，我們可以把動(dòng)畫(huà)片引入課堂，用動(dòng)畫(huà)的方式展示數學(xué)知識，簡(jiǎn)化學(xué)生的認知過(guò)程，引導學(xué)生在娛樂(lè )的同時(shí)提高數學(xué)素養。

例如，當我向學(xué)生解釋初中數學(xué)中圖形旋轉的內容時(shí)，因為這部分知識可以用動(dòng)態(tài)圖表更好地解釋教學(xué)內容，所以我帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)制作動(dòng)畫(huà)進(jìn)行探索和學(xué)習。首先，在上課之前，我要求學(xué)生們自己預覽教科書(shū)的內容。然后，我向學(xué)生們解釋了教科書(shū)中與圖形旋轉相關(guān)的理論知識和注意事項。在學(xué)生們有一定的基礎上，但在概念模糊的情況下，我帶領(lǐng)學(xué)生們觀(guān)察了一部動(dòng)畫(huà)片。動(dòng)畫(huà)完整地解釋了風(fēng)車(chē)通過(guò)一定角度（30°、45°、60°、90°、120°、135°、180°、270°、360°等）和旋轉方向的過(guò)程。通過(guò)對動(dòng)畫(huà)片的解釋?zhuān)瑢W(xué)生們不僅對這部分知識有了更深的理解，而且對動(dòng)畫(huà)片的制作也很感興趣。

由此可見(jiàn)，結合動(dòng)畫(huà)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)生探索數學(xué)知識和信息技術(shù)的興趣，從而提高學(xué)生的數學(xué)核心素養和自學(xué)能力。

三、動(dòng)手操作，體驗形成過(guò)程。

在初中數學(xué)學(xué)習中，我發(fā)現男生的空間思維能力普遍優(yōu)于女生，這是因為男生的動(dòng)手操作能力比女生強。因此，為了更好地培養學(xué)生的空間思維能力，初中數學(xué)教師應該帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，帶領(lǐng)學(xué)生體驗圖形的整個(gè)形成過(guò)程，讓學(xué)生均衡發(fā)展自己的空間思維能力。

例如，當我向學(xué)生們解釋設計和制作長(cháng)方體形狀的包裝紙箱時(shí)，我首先收集了一些藥盒、粉筆盒、包裝盒和其他長(cháng)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(cháng)方體展開(kāi)圖與原長(cháng)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(cháng)方體。在比較了他們手中的展開(kāi)圖后，學(xué)生們掌握了長(cháng)方體各方面、長(cháng)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(kāi)始自己畫(huà)長(cháng)方體展開(kāi)圖，并將它們切割成各種尺寸的長(cháng)方體。

通過(guò)引導學(xué)生自己制作矩形紙箱，不僅有效培養了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，而且將圖片與真正矩形的對比有效地培養了學(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(shí)例可以潛移默化地影響教學(xué)生一些數學(xué)知識，因為它們的具體形象隨處可見(jiàn)。因此，在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生要注意生活中常見(jiàn)的各種圖形，讓學(xué)生時(shí)刻生活在圖形世界中，潛移默化地培養空間思維能力。

例如，當我向學(xué)生解釋軸對稱(chēng)課程的內容時(shí)，我向學(xué)生解釋了軸對稱(chēng)圖形。在對稱(chēng)軸的概念之后，我對學(xué)生們說(shuō)：對稱(chēng)現象在我們的生活中隨處可見(jiàn)，無(wú)論是在自然景觀(guān)、建筑設計、圖標、日常必需品中，所以我們現在回憶生活中的常見(jiàn)物品，并舉一些軸對稱(chēng)圖形的例子？學(xué)生們熱情地發(fā)言，一些學(xué)生回答說(shuō)：我們教室里有很多軸對稱(chēng)圖形，如黑板、桌子、書(shū)等。一些學(xué)生回答說(shuō)：比如我們住的房子、汽車(chē)輪胎、道路、風(fēng)箏等等。一些學(xué)生還回答說(shuō)：家里的軸對稱(chēng)圖形包括冰箱、電視、櫥柜等。

通過(guò)引導學(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、更準確地接受知識，還可以引導學(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。

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