高中数学发展学生空间观念的有效指导方法

湖南省湘西土家族苗族自治州永顺县第二中学 汪卫东

高中数学教师要将感性认识活动与理性推导活动结合起来，以便及时提升学生的空间想象能力，切实优化学生的数学思维状态，让学生实现有效学习。

一、关联现实生活，引导学生进行几何证明

从根源上来说，每一个数学知识点都可在现实生活中找到原型，尤其是立体几何知识，最初是为了科学分析各类实物几何结构产生的。因此，如果可以将立体几何知识与现实生活结合起来，引导高中生自主进行几何证明，那么可有效发展学生的空间观念，让学生实现高效学习。因此，高中数学教师要积极关联现实生活，引导学生及时进行几何证明，以便切实优化学生的空间想象能力，发展学生的空间观念。

例如，在“空间点、直线、平面的位置关系”一课的教学中，笔者就搜集了一些通过变化直线与平面位置关系所设计而成的工艺品与建筑物的照片，还组织学生观察了教室内空间点、直线、平面的位置关系，由此创设了生活情境，让学生清晰地认识到现实生活中关于空间点、直线、平面位置关系的问题是无处不在的。其中，本班大多数学生都能通过观察教室内六个平面内的点、线、面关系总结出有效结论，即相交、重合、平行，然后在相交关系中细化了相交与垂直这两个几何概念，切实发展了学生的直观想象能力，让学生自主探究了几何问题。在此基础上，本班学生也可使用数学语言去描绘现实生活中空间点、直线、平面的位置关系，切实优化了几何证明能力。

二、创新图形观察方式，发展学生空间想象能力

观察活动是培养学生空间观念的必要活动，因为学生需要通过视觉观察去归纳各类几何图形的结构特点，了解立体几何的组成要素。因此，高中数学教师要及时引导学生去观察立体几何，且要善于使用智能化教学软件去创新观察形式，确保学生可以积累丰富的具象认识，以便有效培养学生的空间想象能力。

例如，在“空间几何体的三视图与直观图”一课的教学中，为了方便学生观察空间几何体的结构特征，笔者就准备了一些几何体模型，让学生从上面、下面、侧面三个方向去观察柱体、椎体、球体等等，并将观察结论画下来，标注观察角度，初步分析空间几何体的三视图特点。接着，笔者尝试利用电子白板直接制作了空间几何体，进一步丰富学生的观察经验。让学生积极进行空间想象，动态演示了空间几何体的三视图与直观图变化情况，引导学生掌握各类几何体的三视图与直观图转化规律，切实发展了学生的空间想象能力，让学生实现了有效学习。

三、组织动手操作活动，让学生自主制作几何模型

数学课程本身就是一门实践性较强、逻辑思维明显的学科，丰富的动手实践活动可以切实优化学生的数学思维状态，让学生真正经历几何知识的生成、发展过程，使其清晰地判断各类几何体的结构特征，更易于发展学生的空间想象能力，让学生全面掌握各类几何体的制作要点。因此，高中数学教师要积极组织丰富的动手操作活动，引导学生自主制作几何模型，让学生真正实现有效学习。

例如，在“空间几何体的结构”一课的教学中，笔者就通过课前了解学生所掌握的几何体知识，发现大多数学生都积累了丰富的具象认识，且亲手制作过长方体、正方体，于是，笔者就在本节课上组织学生参与了动手实践活动，让学生自由分组，通过组内分工去制作圆柱体、圆锥体、棱台、棱锥与球体等各类几何体的几何模型。为此，学生便需认真观察圆柱体、圆锥体、棱台、棱锥与球体的几何结构特征，如各个边长的平行、垂直关系，或者是各个平面的位置关系等，然后，学生则可自主制作几何模型，准确掌握各类空间几何体的结构特点。

总而言之，在高中数学教学过程中培养学生的空间观念，可以引导学生有效建构几何知识，使其灵活迁移几何知识去分析现实生活中的图形结构问题，更易于促使学生实现有效成长。因此，高中数学教师要利用生活资源提供感性材料，组织学生积极观察立体几何的结构特征，还要组织丰富的动手操作活动，让学生自主建构几何知识意义，使其切实实现有效学习。