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【一】:怎样学生提高的空间想象力
浅谈学生空间想象力的训练
一、利用计算机绘制生动、形象的立体图形，使学生通过对直观图形透彻的观察，理解抽象的理论概念
在“多面体与旋转体的体积”这一章中，主要内容是柱、锥、台、球四种体积公式的推导，关键是对立体图形分析与理解。为了帮助学生在观察图形的基础上从感性认识向理性认识过渡，我们运用我校的计算机设备，与专职电脑编程人员密切合作，设计编制了图形软件来辅助教学。我们先根据讲解的需要设计出基本图形，再配合编程人员利用计算机先进的绘图系统进行绘制。在绘制过程中，我们利用画面的连续移动构成动画来体现切割、旋转、移动等动态动作。在讲解祖原理时，其主要内容为：两个等高的几何体，若被平行于底的平面截得的两个截面面积相等，则这两个几何体的体积相等。为了体现其中的关键点：两个几何体任意位置的平行截面相等，我们绘制了多幅不同位置截面的图形，并将截面涂上鲜明的色彩，按顺序编排好，连续播放时即形成了截面上下移动的动画效果，使学生形象地认识到不同位置的平行截面处处相等。又如在讲解锥体的体积公式推导时，由于要将三棱柱分割成三个三棱锥，图形变化较大，学生不易理解，因此我们将切割过程从头至尾展现给学生，在讲解时又将所要比较的两个三棱锥逐步恢复到切割前的状态，再分开。随着分开一复原一再分开的移动过程，学生们清楚自然地得出了所要推证的结论，同时也使得教师的讲解轻松而且顺理成章。有了锥的体积公式，我们又进一步依据大锥被平行于底的平面截去一小锥得到台体的思路，利用已推导出的锥体体积公式去推导台体的体积公式。我们利用动画效果使一平面进行移动呈现出动割大锥的过程，即让平面从大锥锥体某处以平行于底的方式插入，从另一侧抽出，留下切割的痕迹，进而将截得的小锥移到其它位置，将剩下的台体展现给学生。这一过程的加入，在学生的头脑中非常深刻地留下了台体与锥体的联系，可以说是过目不忘，收到了很好的效果。
二、充分利用计算机绘图多功能的优越性，从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形，解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异
我们在平面上绘制立体图形就要考虑到视觉差异的问题。比如，在纸上画一个立方体，它的某些面就必须呈平行四边形，才给人一种“体”的感觉，而实际上立方体的各个面均为正方形。为了不使学生把直观感觉当作概念，我们设计了一
些旋转变形动作。在讲球的体积公式时，应用祖原理，找到了一个与半球体积相等的几何体，即与半球等高的圆柱中间挖去一个圆锥，证明的关键是推导出二者在等高处的平行截面面积相等。从图上看，这两个截面分别为椭圆和椭圆环，而实际形状应为圆和圆环。为了更形象地说明问题，我们将这两个截面设计为从原位置水平移动出来，再水平旋转９０度使其成为竖直放置，这样两个截面就恢复了实际形状。同时我们又让环形截面中的小圆逐渐缩小至一点，使圆环变成与另一截面大小一样的圆，通过二者色彩的互换闪烁，使学生形象直观地感觉到是两个面积相等的截面，然后通过理论证明它们的面积相等。这样，从直观到理论两方面的配合，加深了学生的理解，使得这个难点顺利解决。
三、利用多媒体辅助教学，引导学生通过观察图形主动积极地去寻找解题思路
现代教学论的思想核心是确认教师在教学中的主导地位的同时，认定学生在学习活动中的主体地位。因此教学的最终目的是启发和调动学生的主动性、积极性，让学生“会学”。在多媒体教学的尝试中，为了打破传统教学中的“老师讲，学生听”的习惯，我们将课上的习题“从一个正方体中，如图那样截去四个三棱锥后，得到一个正三棱锥，求它的体积是正方体体积的几分之几？”根据题意设计成动画情景。一个正方体依次被切去了四个角，把切去的部分放到屏幕的四角，中间剩下一个三棱锥，求三棱锥的体积。学生根据画面的演示，立即想到剩余部分是由整体减去切掉的。有了思路后，再从画面中清晰地推导出每个角的体积是整体的１／６，进而得出所求体积为整体的１／３。这样，通过画面的演示，不需教师讲解，学生自己就可以找到求解方法，同时在无形中途立了间接求体积的概念。通过多媒体教学，我们发现它具有不可比拟的优越性。首先，多媒体教学使课上教学省力；它能直观、生动、形象地进行教学，有利于引起学生的注意力，充分调动学生的积极性，并且使教师的板书量大大减少。其次，多媒体教学增大了课容量，加强了知识间的连贯性。由于多媒体教学直观、生动、形象地突出了教学重点，浅化了教学难点，使学生理解知识的进度加快，并且节省了教师反复讲解的时间，节省了课时，相对增大了课容量，突出了各部分知识的连贯性，取得较好的教学效果。
【二】:例谈怎样培养学生的空间想象力
例谈怎样培养学生的空间想象力
“正方体、长方体的展开图”是现行教材比老教材多的一个例题，目的是将空间想象力的培养落到实处。教学中我们应该怎样组织学生操作、如何发展其空间想象力呢？
【教学片断】
1、有序操作，清晰观察
一个正方体纸盒，像下面这样依次沿着画有红线的棱剪开，就可以得到它的开图。
（1）出示例题，理解“依次”。
师：看图思考，沿着图中的红线剪开，依次剪开了它的哪些面？ （学生观察交流：上→前→左右→后）www.shanpow.com_如何增强空间想象力。
（2）边剪边观察、思考。
（学生人手一个与例题相同的正方体纸盒）
师：你剪开了哪个面？观察一下，这个面展开后在什么位置？其他的面呢？
带着上面的问题，学生依次剪开六个面，并观察每个面展开后与其余面的位置关系。
师：说一说每一步你剪开了哪个面？这个面展开后在哪里？其余的面呢？www.shanpow.com_如何增强空间想象力。
（学生交流、展示“展开过程”。）
（3）将展开图还原成正方体。
师：回忆展开的过程，你能标出手中展开图每个面分别是原来正
【三】:空间想象力培养
空间想象力是人们对客观事物的空间形式(空间几何形体)进行观察、分析、认知的抽象思维能力，它主要包括下面三个方面的内容：(1)能根据空间几何形体或根据表述几何形体的语言、符号，在大脑中展现出相应的空间几何图形，并能正确想象其直观图.(2)能根据直观图，在大脑中展现出直观图表现的的几何形体及其组成部分的形状、位置关系和数量关系.(3)能对头脑中已有的空间几何形体进行分解、组合，产生新的空间几何形体，并正确分析其位置关系和数量关系. 培养学生的空间想象力是中学数学教学的主要任务之一，同时也是难点之一.在教学中如果对空间想象力这一名词只是提的多，理性分析不够，不能把握其培养规律，就可能造成这样的结果：少部分有悟性的学生的空间想象力得到了提高，而大部分学生则收益甚少，乃至于视《立体几何》的学习为畏途.
辩证唯物主义认为，任何事物的变化发展都有其内在规律.空间想象力的提高也
设计 挑战空间想象力是如此，它是逐级向上的，即有明显的层次性.教师惟有把握好这一规律，将之有机地渗透到教学实践中去，有意识、有针对性地采取得当的教学方法和措施，才能有效地提高学生的空间想象力。
下面的内容是培养空间想象力的方法，有兴趣的可以看看。
(一)使学生学好有关空间形式的数学基础知识
培养和提高空间想象力的根本在于学好有关空间形式的数学基础知识。
中学数学中有关空间形式的数学基础知识，不仅包括几何方面的知识，还有数形结合方面的内容，如数轴、坐标法、函数图像、方程与曲线，几何量的度量与计算等内容，都可以通过数量分析方法，对几何图形加深理解，形成图像具有具体化，形象化的特点，所以解决某些问题时恰当地把数和形结合起来，可以化难为易、化繁为简，从而有助于培养学生空间想象力。例如，比较与的大小，如果采用常规解法常因考虑不周而讨论不全面，有时还会作多余讨论，如果利用图像来解，就非常直观，清楚，简法，作出的图象。
可知：有些代数或三角题，用数形结合的方法解决常常可以化难为易，这就要求学生能由表达空间形状及位置关系的语言或式子想象出这个空间形状和关系，而要达到这样的要求，必须学好有关的数学基础知识。
(二)用对比和对照的方法进行教学
采用对比和对照的方法，帮助学生建立空间观念和数、式与图形的对应关系，对培养学生空间想象力是有益的，例如，在立体几何数学中把空间图形与平面图形对比，空间图形性质与平面图形的性质对比，在立体几何教学中把物体或模型与所画图形进行对照，进行直观分析，在视图教学中可以通过活动影片与视图对照，分析视图的性质，在解析几何教学中把数、式与图形对照，使学生理解各种曲线的性质等等。www.shanpow.com_如何增强空间想象力。
使学生搞清平面几何图形和空间图形的关联和区别，是学好立体几何与发展空间想象力的十分重要的问题，实际上，立体几何中的许多定理都是平面几何中的定理在新条件下的变形，讲授这些定理时要把平面几何和立体几何的情况联想，对比使学生意识到立体几何是平面几何的拓广，突破学生思维上的定势，使他们更正确地掌握空间图形的性质，增强空间想象力。
(三)加强空间想象力的严格训练
同培养学生的运算能力，逻辑思维能力一样，加强空间想象力的严格训练是培养学生空间想象力的有效途径，在中学数学教学中可以通过一定数量的练习题来训练学生的空间想象力，为了帮助学生形成空间形体的观念，要注意加强直观教学，充分利用实物和模型，如利用教室的墙壁，粉笔盒等，只要条件合适，就布置学生作模型、教具，加强对实物和模型的观察、解剖、分析，还可开展一些教学实习活动，如制作模型、实地测量、设计、作图等，这些对培养学生空间想象力都会收到好的效果。
总之，三种数学基本能力是相互联系，相互促进的，运算也是推理空间想象也需要在一定的运算和推理的支持，同时，空间想象也可以帮助运算和推理，所以在教学过程中，同时需要培养这几种基本能力，而且也可能培养这几种基本能力，因为许多教学内容常常都同时包含有运算，推理和作图，因此，在各部分教学内容的教学中都要考虑这几种基本能力的培养，同时还要考虑培养能力的重点和相关配合的问题，在训练中有目的，有计划地选配培养各种能力的习题是十分重要的。
【四】:如何培养空间想象力
空间想象力的培养，其实就是培养孩子的逻辑思维能力。学生的抽象逻辑思维，需要经过较大的时间，才能逐渐完成从经验型到理论型的转化。所以我们在培养空间想象力时，应结合实际，提出适当要求。
一、有目的地补充有关空间形式的数学基础知识
学好有关的空间形式的数学知识是培养学生空间想像能力的根本保证，如几何知识、坐标法、几何量等。可以通过数量分析的方法对几何图形加深理解，有利于培养学生的空间想像能力。
二、运用教学模具培养孩子的观察想像能力
感性认识是空间想像力形成和发展的基础，课堂中通过对模型、实物的观察、分析，使学生在头脑中建立起空间的感性认识，形成空间的整体形象，树立空间骨架，进而抽象为空间形体的平面图形。在看图时，由图想面，由面想体，从而形成“一图为一体”的观念。这样学生在思维中储存的立体信息越多，使用时提取的立体形象就越多，空间思维能力就越强。这样既丰富了感性认识，增强了学生的空间思维能力，又可激发学生的学习兴趣。
三、学、练、画立体图有助于空间想像力的培养
立体图是发展空间想像力的关键，是由感性认识向理性认识转化的桥梁。而立体图最大的优点是直观，能在二维平面中反映三维形体，可以帮助学生增强思维能力。对初学者来说，因其知识结构的差距，几乎没有什么空间概念，但他们能凭借自己的直觉识别一些简单的立体图，如长方体、正方体、圆柱体等。针对这一特点，带领学生画基本体的立体图，进而画出棱柱体、圆锥体等基本体。这样通过线条的变化，对各种基本几何体的轮廓有所了解，初步树立了空间概念。在此基础上逐步深入，引导学生画一些复杂的图形，通过对学生直观感觉的引导，大大激发了学生的学习兴趣，避免了单纯理论知识的晦涩难懂，消除了对制图的畏难情绪。
四、让学生动手实验，使抽象知识化形象
将比较抽象、不容易理解的内容剔出来，通过让学生自己动手做实验的方法让学生在实验中得出结论。如“直线的投影特性”是机械制图整个教学的理论基础之一，也是教材的重点之一，但这部分内容比较抽象，学生感到要真正理解透彻很困难。在讲授这部分内容时，首先让学生两人一组准备两支铅笔(新的一支当做直线，另一支用来作图)、一张纸和一把三角板。一个学生拿“直线”(即铅笔)任意放在白纸的上方(但不能垂直)，根据点的投影知识，另一个学生逐一做出铅笔上各个点的投影，并得出“直线的投影是一条直线”的结论，进而可知只要取直线上的两点的投影连接即可。然后分别作“直线”平行于投影面、垂直于投影面和倾斜于投影面时的投影，量得其长度，分别与“直线”(铅笔)的实际长度相比较，得出平行于投影面的投影与实际长度相等、垂直于投影面的投影只是一点、倾斜于投影面的投影比实际短的结论。进而认识到直线的投影特性，即真实性、积聚性、收缩性，那就是水到渠成的事了。这样既能使学生对直线的投影有很直观的认识，又能对直线投影特性有较深刻的理解。
总之，空间想像力的培养不是一朝一夕的事。在教学过程中讲练结合，以循序渐进的方式进行培养，可以使每一个学生头脑中树立起一座“空间骨架”，逐步增强学生的空间想象力。
