如何提高空間想象能力?DNF9730748362016-03-20

1. 透過豐富學生的空間經驗,解決幾何入門難的問題

幾何教學入門難,歷來是數學教學中的一大問題。因為初學幾何時,學生必須經歷認識上的一個轉折——由代數向幾何的轉變。這個轉變在兩方面給初學者造成困難:一是研究物件由數轉變為形,學生要由對符號資訊的操作轉變為對圖形資訊的操作;二是思維方法由以計算為主轉變為以推理論證為主,學生要由對事物間的數量化分析轉向對其空間形式的定性分析上來。

對於幾何初學者而言,他們不明瞭這種轉變,不理解學習幾何的目的,表現出學習上的不適應性。特別是,中學幾何課很快就進入論證階段,而這時許多學生的智力發展水平還未達到形式邏輯運算階段,因此,對於形式的、嚴格的邏輯推理,他們理解起來就感到很困難,特別對某些看起來明顯的事實需要進行數學證明就更感困惑。不習慣幾何學中的推理論證,不會使用幾何語言進行敘述,由此導致對幾何學習產生畏懼的情緒。隨著學習的不斷深入,幾何概念的日漸增多,推理論證的要求更高,上述情況會更加嚴重從而使幾何學習成為一個障礙,出現了學習上的分化現象,一些人越過障礙走在了前面,並由此體驗到了證明的真諦,獲得成功的喜悅,增強了學習數學的信心;相反地,一些人被難住了,並且由此失去了數學學習的信心。

克服幾何入門難是幾何學習的關鍵。一個有效的途徑是在學習幾何概念之間,豐富學生的空間經驗,擴充他們的空間詞彙,使之對幾何概念的理解有一定的基礎。因為在本質上幾何學像其他任何實驗科學一樣,其本身也起源於人類社會生活實際的需要,所以幾何學習必須要建立在現實空間的經驗基礎上。

2. 透過推理幾何的學習,提高學生的邏輯思維能力

學生空間想象能力的培養,是與邏輯思維能力的培養緊密相聯的。具體的可以從以下幾方面入手。

(1)

弄清幾何基本概念是培養邏輯思維能力的前提

重視基本概念的教學,是數學教學的總要求,對幾何教學還有特殊意義和特定要求。實際教學中,應引導學生分析概念的組成,抓住概念的本質特徵,使學生對概念的理解不只停留在字面上,只能背誦要領的定義,而是透過對本質特徵的剖析,真正理解和掌握有關概念。不僅如此,還要幫助學生分清概念之間的關係,使所學的幾何知識系統化,隨時注意將有關概念及其性質加以分類整理,使之納入一個良好的知識結構中,完善學生的認識結構。例如:當學生學習完“直角三角形”這個概念後,有一些學生只知道正著放的才是直角三角形,而變換直角三角形中直角的位置後,就不認為它是直角三角形了,其原因就是概念缺乏相當數量的變式圖式支援,當然,這也說明這些學生表象的概括水平低,所以,就影響了知識的具體化。

(2)

學習與掌握幾何語言是培養學生邏輯思維能力的關鍵

幾何語言經常使用推理語言。在幾何的學習過程中,它要求學生學習與掌握它們的使用方法,尤其是各種變式的等價。例如:“點A在直線上”等價於“直線透過A點”;“兩條直線互相垂直”等價於“兩條直線所成的角是900”等等。在實際教學中,有些學生對幾何學中的一些詞語理解不透。例如:有許多學生對“三個平面兩兩相交”中的“兩兩相交”的含義不明白;“經過兩條相交直線,有且只有一個平面”中的“有且只有”理解不了,等等。特別地,在幾何學習中,我們經常要把一些幾何語言轉變為數學表示式來證明。例如:“證三角形的內角和為1800”,我們通常轉化為證明“已知三角形ABC,求證:∠A+∠B+∠C=1800”完成。我想,如何把上述幾大障礙攻破,學生學習幾何就可以大有長進。

3. 透過培養學生的數學思維品質,來提高學生的空間想象能力

學生空間想象能力的發展,與其數學思維品質的完善程度緊密相聯。可以說,培養學生的數學思維品質是提高學生空間想象能力的突破點。為此,可以從以下兩方面著手。

(1)透過一題多解,使學生所學的知識融會貫通,培養學生思維的深刻性與敏捷性

在學習幾何的過程中,如果沒有思維的深刻性,就不可能準確地解釋圖形資訊、正確地進行推理、判斷;沒有思維的靈活性與敏捷性,就不可能對非圖形資訊與視覺資訊進行靈活的轉換與操作,無法想象運動變化的空間。

透過一題多解的訓練,可以使學生更牢固地掌握所學的知識與技能;並透過各種解法的對比,使學生對所學內容有更深刻的認識,從而使學生體驗到數學中的簡捷美。

(2)培養學生的創造性思維

創造性思維是一種具有主動性、獨創性的思維方式。這種思維突破了習慣思維的束縛,在解決問題的過程中,它或是提出了有新意的觀點,或是解決了前人尚未解決的問題,創新是它的本質特徵。如:在回答說出“你所知道的圓形東西時”,有的學生答道:水珠是圓的、鼻孔是圓的、老鼠洞是圓的。這些回答想象豐富、視角獨特,具有一定的獨創性。