实物模型制作对学生空间想象能力的有效提升

实物模型制作对学生空间想象能力的有效提升

张红芳

湛江市坡头区第一中学

【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[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图[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