谈高中数学空间想象能力的培养论文(第2页)
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(2)图形的分解与组合
在几何问题中给出的几何图形,常由表达基本概念、定理的基本图形经过组合、分解、交错,叠加形成,这样的图形容易干扰对几何对象的感知,也影响了对基本图形之间关系的发现。要克服诸如此类的障碍,教学中常见的方法是运用彩色粉笔从背景图形中勾画出几何对象。如果从培养空间想象能力角度思考,比较积极的办法是让学生进行图形的分解与组合的练习。在平几或立体几何中,图形的分解与组合的练习可以有多种形式。比如,经过平移旋转、对称变换等运动,简单的图形演变为复杂图形。将平面图形折叠成空间几何体、或将空间几何体的表面展开,或将空间几何体进行割补,或在复杂图形中寻找基本元素的关系等等,这些都是极好的训练素材。
(3)平面图形与空间图形的对比、类比与转换
一维、二维图形与实物形状以及人的视觉形象基本一致,因此平面图形能真实地反映了基本元素间的位置关系和数量关系,学生只需通过观察图形即可获得有关的信息。然而在三维空间中,基本元素间的关系要复杂的多,况且,三维空间形体的位置关系与数量关系是用二维平面上的直观图来表示的,由于实物、人的视觉形象与图形不完全一致,给准确的捕捉直观图所带来的信息带来的困难。为了帮助学生克服这种学习障碍,在立体几何教学中,教师应注重平面几何概念与空间概念、平面图形与空间图形的对比与类比,使学生通过二维到三维的托展,三维到二维的投影等练习,掌握空间基本图形的性质与演变,从而能进行理性思考,有效地提高空间想象能力。
4进行抽象问题形象化训练,培养几何直觉能力
将抽象问题形象化的几何直觉能力是空间想象能力的最高层次,是空间观念、意识、想象力在处理数学问题时的迁移和运用。因此几何直觉能力的训练与培养应贯穿于整个高中数学教学过程中。前苏联著名的数学家柯尔莫哥洛夫曾经说过:“只要有可能,数学家总是尽力把他们正在研究的问题从几何上视觉化……,几何想象,或如同人们所说的几何直觉,对于几乎所有的数学分科的研究工作,甚至对于最抽象的工作有着重大意义。”由此可见,在数学学习中,几何的视觉化,形象化的能力不仅有助于促进数学知识的理解、记忆和提取,而有助于提出数学问题,解决数学问题。因此人们常把几何形象化、直观化看作培养创新能力的基础,其在教学中的重要性不言而喻。
总之,在立体几何教学中尽量出示直观模型,运用直观手段,通过展示模型和教师制作的几何课件,引导学生观察,进而在观察的基础上引导学生从不同的角度来作图,并借助图形进行推理论证,帮助学生逐步形成空间概念,有意识地培养空间想象能力及逻辑思维能力。


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