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摘要：空间想象能力是人多元智能中的重要组成部分之一。主要是指人们对客观抽象事物的空间形式观察、分析和认知的思考能力，在高中数学教学中，培养艺术生的空间想象能力十分重要。以下本文就结合艺术生空间想象能力培养的重要性，探究如何在高中数学学科实施恰当的培养方式，希望对各位同仁有所帮助。
关键词：高中数学；艺术生；空间想象能力
对于高中艺术生来说，他们在学习数学知识的实践中，存在空间几何抽象思维能力差的现象，比如教师在讲几何体的主视图、俯视图、左视图知识时，学生无法快速反应出与之相对应的平面，空间想象能力的缺失，将直接造成后续一系列的教学困难。所以，探究有效的空间想象能力培养方法极为必要。以下本文将展开简要的分析和论述。
1高中艺术生空间想象能力的培养意义
空间想象能力主要集中体现在人们具有对抽象的客观事物进行具体分析、观察和认知的辩证思维过程，包括三个方面的内容：其一，是根据直观图示，在大脑中想象出完整的几何立体图形的形状、位置关系和数量关系。简单一点的是单个个体的几何体想象，复杂一点的空间思维就是多个几何体在同一时空范围内的想象。其二，是依据空间几何体的符号、语言表述形式，比如平面直观图，从而想象出对应的立体几何图形。其三，是最为困难的一个组成部分，即对空间立体几何体进行抽象的拆分、组合、拼接等，并且分析其位置和数量关系。对于正在处于数学学习阶段的艺术生来说，培养其空间想象能力是十分必要的。因为唯有培养其空间想象能力，他们才会在数学学科和其他理科科目中获得更加深层次的发展，提升高中数学教学的有效性。其次，具有良好空间思维能力的人，还可以更加灵活地从事一些设计类的职业，比如平面效果图设计师、建筑设计师或者汽车结构设计师等等，从而有效拓展艺术类学生的从业氛围，促进高中艺术生全面发展。所以说，在高中数学教学中培养其空间想象能力极为必要。
2在高中数学教学中培养艺术生空间想象能力的方法
2.1强化对数学基础知识的掌握，奠定想象的基石
无论是将平面直观图在大脑中还原立体图的想象过程，还是创造性的对立体图进行分解、合并的想象过程，都需要以良好的数学基础知识作为基石。比如数学概念、基本命题、数学学习方法等等，没有这些知识和学习的经验作为基础，学生的空间想象就相当于空想，毫无意义。所以，笔者认为“磨刀不误砍柴工”，前期的奠基过程是十分必要的。教师应当着重从最基础的数学知识入手，比如，在教学“直线与圆的位置关系”相关知识时，我们不能直接让学生想象抽象的空间内圆和直线有哪些位置关系，而是应当让学生先理解并且熟练掌握了“直线与圆的位置关系取决于圆心到直线的距离与圆的半径的度量关系”的理论知识，并且结合我们的实物演示之后，学生才真正想象的出圆和直线间存在的位置和数量关系，从而培养艺术生的空间想象能力，所谓“皮之不存，毛将焉附”，束之空中楼阁的空间想象能力的培养注定是要失败的，这一道理我们应当明白。
2.2重视艺术生由平面几何想象到立体几何想象的引导
空间思维能力的培养是要遵循由浅入深、由简到难、循序渐进的客观规律的。对于空间想象来说，简单的部分如平面几何的观察、分析、思考，即在同一个平面内点、线、面的位置关系和数量关系的抽象思考过程，而较难的部分，则是立体几何的空间想象。比如对一个圆柱体进行分解和与其他几何体进行结合，再难一些的是将平面思考的过程和立体思考的过程穿插在一起，如在正八面体上的某一个平面内分析某一点到某一个线的距离，由于这一思考过程过于复杂，因此，一般情况下，需要在教师的指导下进行分析和推理。也正是由于空间想象的难度等级不同，故而，我们在教学中就更应当尊重这一客观规律，在循序渐进中提升高中艺术生的数学空间思维能力。比如，在指导学生由平面思维向立体思维转化中，可以借助逆向推理思维的过程，如借助对直线的无限延伸、平面的无限延展性的认识，通过比较平面内与空间中两直线位置关系的不同，通过认识线线关系、线面关系、面面关系，来强化学生对三维空间的认识就显得尤为重要。
2.3提升艺术生数学直观图的制作能力
如今我们课堂有了计算机的辅助教学，可以通过几何画板来做出相应的直观图，并且这种作图的方式还具有精准、错误率低的优势，但是我们可以看出这样的教学方式，其实主动权还是掌握在教师的手中，而没有落实新课程改革关于将课堂主动权还给学生的要求。所以，笔者建议尽量不要利用直观图的这种教学优势，而更多地是应当要求学生亲自动手绘制。高中数学教材中，关于立体几何的课程，就有三节直观图画法课，如果我们利用好这三节课，就可以为学生提供一种空间想象能力培养的有利契机，而且能画出最美的直观图。此外，教师还要指导学生正确的画图规律和方法，教给学生一些画图技巧，比如画辅助平面的方法，为节约时间，有时也可以培养画立体草图的能力。
2.4合理应用多媒体教学技术，提升教学效果
在现代化的多媒体教学技术支持下，我们可以将培养艺术生数学空间想象能力的过程，更好地结合教材中的知识进行讲解，从而打造出直观、生动、活泼的数学课堂。比如，在教学“空间几何体的三视图和直观图”时，我们就可以先利用多媒体PPT幻灯片展示立体效果图：水杯上面放置玻璃球，然后让学生先尝试动手画一画与这幅图相对应的左视图、俯视图、主视图，从而锻炼艺术生从立体图到平面图的思维转化能力，其次，我们在学生绘制完成后，可以随机抽选几名学生谈一谈在绘图的过程中大脑中所想象的画面。再次当所有的学生绘制完成后，我们再将正确的平面三视图在大屏幕上展示给学生看，从而提升高中生的数学几何体学习兴趣，让课堂教学图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观，充分刺激学生多种感官，提升多媒体教学效果。此外，我们还可以结合多媒体技术，倡导学生进行一些创造性的空间想象训练。虽然想象的过程是较难的，因为这一过程中学生是不依靠模型、直观图的帮助的，但是也正是因为具有这样的训练攻坚性，所以，对于提升其空间想象能力才更有帮助。比如，以多媒体教学的方式，向学生展示一种思维情境：要在一个长宽高各为400mm的正方体一个表面上开9个半径为25mm的圆孔，那么如何分布才能做到美观呢？这是一道开放性极强的空间思维训练题目，可以说没有十分标准的正确答案，因为每个人对于美的看法不一样，所以在设计之后，只要学生能够将自己的意思表达清楚，言之有理即可。而学生在这一教学训练过程中就会逐渐感受到空间想象的乐趣，从而从通过简单想象即可解决的例题开始，进而再做要求想象力较高的题目。综合来看在高中数学教学中，我们应当关注艺术生空间想象能力的培养，充分认识到培养其空间想象力的重要性，并且积极结合多元化的教学方法，切实从激发学生们的数学学习兴趣入手，从引导学生自主思考、分析入手，结合多媒体教学、动手绘制图像等方式，让学生在掌握数学知识的同时，更能实现想象能力的提升，促进高中生综合、全面发展。
参考文献
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[2]梁礼华.浅谈在现代信息技术环境下如何培养学生的空间想象能力[J].教育教学论坛,2015(36):275-276.
[3]宋守军.浅析数学教学中空间想象能力的培养[J].中国科教创新导刊,2010(3):72.
作者:赖洲洲 单位:广东省河源市东源高级中学
