空間想象力培養(yǎng)
空間想象力是人們對(duì)客觀(guān)事物的空間形式(空間幾何形體)進(jìn)行觀(guān)察、分析、認(rèn)知的抽象思維能力,它主要包括下面三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)能根據(jù)空間幾何形體或根據(jù)表述幾何形體的語(yǔ)言、符號(hào),在大腦中展現(xiàn)出相應(yīng)的空間幾何圖形,并能正確想象其直觀(guān)圖.(2)能根據(jù)直觀(guān)圖,在大腦中展現(xiàn)出直觀(guān)圖表現(xiàn)的的幾何形體及其組成部分的形狀、位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系.(3)能對(duì)頭腦中已有的空間幾何形體進(jìn)行分解、組合,產(chǎn)生新的空間幾何形體,并正確分析其位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系. 培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一,同時(shí)也是難點(diǎn)之一.在教學(xué)中如果對(duì)空間想象力這一名詞只是提的多,理性分析不夠,不能把握其培養(yǎng)規(guī)律,就可能造成這樣的結(jié)果:少部分有悟性的學(xué)生的空間想象力得到了提高,而大部分學(xué)生則收益甚少,乃至于視《立體幾何》的學(xué)習(xí)為畏途.
辯證唯物主義認(rèn)為,任何事物的變化發(fā)展都有其內(nèi)在規(guī)律.空間想象力的提高也
設(shè)計(jì) 挑戰(zhàn)空間想象力是如此,它是逐級(jí)向上的,即有明顯的層次性.教師惟有把握好這一規(guī)律,將之有機(jī)地滲透到教學(xué)實(shí)踐中去,有意識(shí)、有針對(duì)性地采取得當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和措施,才能有效地提高學(xué)生的空間想象力。
下面的內(nèi)容是培養(yǎng)空間想象力的方法,有興趣的可以看看。
(一)使學(xué)生學(xué)好有關(guān)空間形式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
培養(yǎng)和提高空間想象力的根本在于學(xué)好有關(guān)空間形式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
中學(xué)數(shù)學(xué)中有關(guān)空間形式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),不僅包括幾何方面的知識(shí),還有數(shù)形結(jié)合方面的內(nèi)容,如數(shù)軸、坐標(biāo)法、函數(shù)圖像、方程與曲線(xiàn),幾何量的度量與計(jì)算等內(nèi)容,都可以通過(guò)數(shù)量分析方法,對(duì)幾何圖形加深理解,形成圖像具有具體化,形象化的特點(diǎn),所以解決某些問(wèn)題時(shí)恰當(dāng)?shù)匕褦?shù)和形結(jié)合起來(lái),可以化難為易、化繁為簡(jiǎn),從而有助于培養(yǎng)學(xué)生空間想象力。例如,比較與的大小,如果采用常規(guī)解法常因考慮不周而討論不全面,有時(shí)還會(huì)作多余討論,如果利用圖像來(lái)解,就非常直觀(guān),清楚,簡(jiǎn)法,作出的圖象。
可知:有些代數(shù)或三角題,用數(shù)形結(jié)合的方法解決常常可以化難為易,這就要求學(xué)生能由表達(dá)空間形狀及位置關(guān)系的語(yǔ)言或式子想象出這個(gè)空間形狀和關(guān)系,而要達(dá)到這樣的要求,必須學(xué)好有關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
(二)用對(duì)比和對(duì)照的方法進(jìn)行教學(xué)
采用對(duì)比和對(duì)照的方法,幫助學(xué)生建立空間觀(guān)念和數(shù)、式與圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生空間想象力是有益的,例如,在立體幾何數(shù)學(xué)中把空間圖形與平面圖形對(duì)比,空間圖形性質(zhì)與平面圖形的性質(zhì)對(duì)比,在立體幾何教學(xué)中把物體或模型與所畫(huà)圖形進(jìn)行對(duì)照,進(jìn)行直觀(guān)分析,在視圖教學(xué)中可以通過(guò)活動(dòng)影片與視圖對(duì)照,分析視圖的性質(zhì),在解析幾何教學(xué)中把數(shù)、式與圖形對(duì)照,使學(xué)生理解各種曲線(xiàn)的性質(zhì)等等。
使學(xué)生搞清平面幾何圖形和空間圖形的關(guān)聯(lián)和區(qū)別,是學(xué)好立體幾何與發(fā)展空間想象力的十分重要的問(wèn)題,實(shí)際上,立體幾何中的許多定理都是平面幾何中的定理在新條件下的變形,講授這些定理時(shí)要把平面幾何和立體幾何的情況聯(lián)想,對(duì)比使學(xué)生意識(shí)到立體幾何是平面幾何的拓廣,突破學(xué)生思維上的定勢(shì),使他們更正確地掌握空間圖形的性質(zhì),增強(qiáng)空間想象力。
(三)加強(qiáng)空間想象力的嚴(yán)格訓(xùn)練
同培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力,邏輯思維能力一樣,加強(qiáng)空間想象力的嚴(yán)格訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的有效途徑,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中可以通過(guò)一定數(shù)量的練習(xí)題來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的空間想象力,為了幫助學(xué)生形成空間形體的觀(guān)念,要注意加強(qiáng)直觀(guān)教學(xué),充分利用實(shí)物和模型,如利用教室的墻壁,粉筆盒等,只要條件合適,就布置學(xué)生作模型、教具,加強(qiáng)對(duì)實(shí)物和模型的觀(guān)察、解剖、分析,還可開(kāi)展一些教學(xué)實(shí)習(xí)活動(dòng),如制作模型、實(shí)地測(cè)量、設(shè)計(jì)、作圖等,這些對(duì)培養(yǎng)學(xué)生空間想象力都會(huì)收到好的效果。
總之,三種數(shù)學(xué)基本能力是相互聯(lián)系,相互促進(jìn)的,運(yùn)算也是推理空間想象也需要在一定的運(yùn)算和推理的支持,同時(shí),空間想象也可以幫助運(yùn)算和推理,所以在教學(xué)過(guò)程中,同時(shí)需要培養(yǎng)這幾種基本能力,而且也可能培養(yǎng)這幾種基本能力,因?yàn)樵S多教學(xué)內(nèi)容常常都同時(shí)包含有運(yùn)算,推理和作圖,因此,在各部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)中都要考慮這幾種基本能力的培養(yǎng),同時(shí)還要考慮培養(yǎng)能力的重點(diǎn)和相關(guān)配合的問(wèn)題,在訓(xùn)練中有目的,有計(jì)劃地選配培養(yǎng)各種能力的習(xí)題是十分重要的。