初中生数学中如何培养学生的空间能力
初中生数学中如何培养学生的空间能力
摘要：初中数学是一门逻辑性和思维性都很强的学科。培养学生的空间思维能力不仅能满足初中数学教学的需要，还能促进学生专业知识的掌握和综合能力的提高。
关键词：初中数学；空间能力；培养策略
怎么制作空间
引言
空间思维能力的提升应当立足于图形基本结构，而几何教学中的重要因素是图形，由此可见研究几何教学的相关问题是促进学生空间思维能力的有效手段，教师应当在教学中充分应用。结合新课标的要求，学生在初中阶段应当获取的能力种类包括计算、数据处理、解决问题、实际应用、空间想象等。空间思维能力是连接代数与几何的桥梁，不仅能够减少解决几何问题的时间，还能为代数问题提供新思路，有助于完善数学知识结构。
一、空间思维能力在初中数学教学中的重要作用
空间思维能力在初中数学学习中起着非常重要的作用，具体体现在以下几个方面:第一，培养
学生对图形的认知能力。初中几何的学习要求学生在短时间内对图形做出相应的判断和分析，空间思维能力的培养有助于提高学生控制图形的能力，有助于学生建立对图形的认知，提高解决问题的能力。第二，为学生学习几何打基础。空间思维能力是几何学习的重要推动力，它帮助学生将抽象图形转化为具体图形。所以空间思维能力好的学生分析图形更方便，在几何教学中可以事半功倍，为学生以后的学习打下良好的基础。第三，帮助学生探索自己的学习方法。虽然初中空间几何的学习呈现出特定的模式，通过分析其逻辑可以达到一定的学习效果，但初中生在思维能力和认知能力上表现出一定的差异，过度模式的学习模式不利于学生的长期发展。培养学生的空间思维能力有助于学生根据自身特点探索最适合的学习方法，提高初中几何的学习效率。
二、初中数学几何教学中对学生空间思维能力培养策略
（一）利用多媒体引导学生认识图形
在构建学生空间能力的初级阶段，我们需要带领学生认识图形。认识图形是提高空间能力的基础，因为空间是由一个一个的图形组成的，只有对图形有了充分的理解和认识，学生才能在此基础上对图形进行变换和想象。因此，我个人在课堂上会通过现场作图指导、PP
T演示等方式对图形的特征、性质以及变换方式进行讲解。在讲解的过程中我注重联系生活实际，这一方面可以加深学生对图形的印象，另一方面也可以帮助学生更快地理解图形。
例如，我个人在进行《丰富的图形世界》这一单元的教学过程中，就带领学生对生活中的图形进行了大致的认识和了解。在课前我首先提问:同学们，现在请你们往自己的身边看一看，你能看到哪些物体，它们分别是什么形状的呢?学生有的回答铅笔盒是长方体，有的回答粉笔是圆柱，有的回答橡皮擦是正方体等等。通过这样的方式引入课堂能够帮助学生更快地过渡到对本课程学习的状态当中。随后我通过PPT展示了圆锥、圆柱、正方体、长方体、球体的图形，并要求学生说出它们的特征，主要目的在于复习六年级学习的图形知识。我采取接龙的方式，每个同学都需要描述一个性质或特征，例如当看到正方体时可以说棱长相等、六个面都是正方形且面积相等、侧面垂直于地面以及表面积、体积的计算方法。除此以外，我还会通过PPT展示现实生活中的一些建筑物等来让同学们观察这个建筑由哪些形状构成。学生通过不断的观察和回顾，能够加深图形在学生思维中的印象，提升学生的图形构建能力。
（二）提高空间想象在学生解题过程中的运用
在初中学习阶段，提高学生空间能力的一大重要目标就在于提高学生的解题能力，帮助学生在考试过程中提高解题速度和思考的效率。因此教师需要在平时的授课过程中多进行图形的绘画或者利用身边的物体进行例题讲解。例如，我个人在讲解几何题的过程中会在黑板上进行图形的绘画板书，在板书的过程中向学生讲解数形结合的重要性以及画图的简易技巧。鼓励学生在遇到函数、几何等题目时要主动将画图的思想利用到解题过程中，在脑海中模拟题目所描述的变换情形。
（三）利用教具，从动手操作中感受实际空间
过去的几何教学有着单一性的特点，主要通过教师文字讲述和画图演示完成教学任务，与代数问题不同的是，仅通过观看教师的演示，容易出现“听懂但不会分析”的情况。在讲解中，学生经常有恍然大悟之感，因为几何问题重要的是对图形的理解，能够结合图形的表现形式，抽象出具体的数学问题，并通过相互融合的基本概念，达到解题的效果。学生若没能在认知图形结构和提取隐含条件这一步骤中充分探讨，容易造成无思路的情况，不利于空间思维能力的培养。因此，教师在讲解中，要注重讲练结合，讲解基本数学理念，锻炼学生的动手操作能力，通过使用自制教具，提升对图形和空间结构的感知程度。为保证
学生动手操作的效果，教师要注重转换他们的思维，尽可能添加与生活实际相关联的结构，从学生偏好的物品入手，实现理论联系实际的良好效能。
例如，教师在班级内发布预习任务，要求每个学生结合预习任务中包含立体图形，利用身边的材料组建一个基础模型，在课堂中展示。预习任务中的立体图形尽量属于规则图形的范畴，学生通过对图形简要分析即可制作一个抽象化教具，课堂上与其他同学共同探讨制作的过程，能够明确立体图形结构的决定性条件，充分理解点线面对于确定位置和结构的重要性。在课堂上，教师利用多媒体教具，以反向思维的方式先给出三视图，引导学生通过动手尝试绘制可能的立体图形结构，并派发剪刀、卡纸等自制教具材料，给予他们充分的时间动手操作，组装基本图形结构，加快从二维图形向三维空间的过渡速度。
自制教具是一种有效锻炼学生动手能力和空间思维能力的工具，在实际教学中要配合使用鼓励性的语言，提升学生学习的兴趣，充分发挥容错机制的作用，对于学生制作出现问题的情况针对性地给出优化意见，适当采用竞争的方式，以对比性的手段强调空间思维能力对于解决数学问题的积极意义，从而以意识为导向，强化行为的影响作用。
（四）运用生活中的素材培养学生的空间思维能力
知识来源于生活，数学知识也不例外。也是一门与生活息息相关的学科。日常生活和生产中的许多问题都需要用数学知识来解决。同时，生活和生产中这些真实的数学问题也是培养学生数学思维的好材料。因此，利用生活中的数学材料，让学生获得几何图形的直观感受，建立实物与图形之间的联系，是培养初中生空间思维能力的有效途径。初中数学新课程标准也明确指出，学生通过几何学习，可以达到“从物理图形中想象出相应的几何图形，从几何图形中想象出物理图形，并正确转化几何图形及其三视图和展开图”的目的。因此，在初中几何教学中，教师可以使用合适的生活材料来帮助学生形成和提高空间思维能力。
比如在勾股定理的教学中，为了帮助学生更深入地理解和运用这个原理，教师可以通过勾股定理让学生检查教室的角落是否是直角。老师首先指导学生测量两面墙的长度，然后测量对角线的长度，再根据勾股定理进行计算，这样就可以很容易的出拐角是否是直角。再比如，在讲授“初等函数”时，教师可以演示弹簧的运动轨迹，使学生理解初等函数方程的量之间的关系，即当弹簧的原始长度B(无重物悬挂时的长度)一定时，悬挂重物后弹簧的长度Y是重物x的初等函数。
结束语
综上所述，培养初中生的空间思维能力是数学教学的重要内容，但它不是一次性的事件，而是一个渐进的过程。作为初中数学教师，我们应该认识到学生思维的特点，在初中数学教学的整个过程中培养学生的空间思维能力，使学生逐步提高这种能力，为他们未来的高中数学学习奠定良好的思维基础。
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