罗红梅
河源高级中学 广东省河源市 517000
摘 要：直观想象力作为学生数学学科基本素养之一，能够借助空间形式理解和转化数学问题，为数学抽象思维能力的建立打下基础。本文主要对直观想象力概念、内容以及作用进行简单介绍，分析立体几何教学之情境教学法对培养高中生直观想象力的优势，并结合当前高中立体几何教学特点提出基于情境教学法下高中立体几何教学中如何培养学生直观想象力，希望为实际高中立体几何教学提供参考依据。
关键词：立体几何；情景教学法；直观想象力
引言
情景教学法作为常用的一种教学方法，主要是依据学生喜好、认知规律以及教学内容创设合理的情境，帮助学生理解和解决数学问题，能够起到辅助数学教学活动开展的作用。立体几何作为高中数学学习重难点内容之一，对学生数学抽象思维、直观想象力等能力要求比较高。而实际学生所接触的立体几何的内容比较少，且直观想象力发展还未完善，很难建立起数与形之间的联系，在理解和解答立体几何问题时思维受到一定的阻力。
一、直观想象力概念、内容及作用等相关概述
（一）概念
直观想象力指的是利用几何直观、空间想象感知事物的变化和形态，通过图形这一空间形式理解和解决数学问题所具备的素养[1]。直观想象力作为发现问题、分析和解决问题常用的一种手段，是进行数学推理、抽象结构构建的思维基础。
（二）内容及作用
直观想象力主要包括：利用空间形式认识事物的形态变化、位置关系以及运动规律；通过分析数与形之间的联系建立数学模型，探索解题思路[2]。在高中数学立体几何教学中为学生创设与教学内容相关的教学情境，引导学生建立数与形之间的联系，借助几何图形对问题进行描述、理解以及解答，在不断练习的过程中促使学生数形结合能力、直观想象力形成，逐渐拥有几何直观、空间想象思考问题的意识，在具体情境中感知事物的本质。
二、立体几何教学之情境教学法对培养高中学直观想象力的优势分析
在高中立体几何教学中应用情景教学法，一方面可以为学生立体几何学习创设相对宽松、愉悦的环境，改变以往立体几何教学中压抑的课堂气氛，以学生以积极的态度参与立体几何知识学习，便于立体几何教学活动的开展；另一方面在帮助学生理解和建立形与数之间的联系时，可以运用多媒体动画向学生呈现出三维立体图形，便于学生直观的理解和分析几何问题，逐渐拥有直观想象的意识，在克服思维阻力的过程中感受立体几何学习的价值和乐趣。
三、基于情境教学法下高中立体几何教学中如何培养学生直观想象力
（一）通过观察、动手操作对事物位置关系有一定感知
与平面几何学习内容相比较，立体几何在图形、概念拓展等方面发生了变化，意味着学习的难度加大。
在高中立体几何教学中，学生在建立空间概念、几何模型等方面面临一定的阻力，为了帮助学生克服这一难点，教师可以为学生创设观察、操作实物模具的实践机会，引导学生制作几何模具，在手脑并用的过程中清晰、直观的了解几何体及其各个元素之间的关系。也可以借助多媒体向学生演示如何制作正方体、正三棱柱以及空间四边形等小型学具，在眼、手以及脑配合过程中直观清晰的观察“线线、线面以及面面”之间的关系，及其所构成的角和距离，在此基础上可以设计“空间基本元素位置关系的各种图形”这类训练活动，让学生在练习的过程中提高自身直观想象力。
比如在学习“三个面在空间中的各种位置”这类问题时，让学生利用硬纸片制作出各种可能空间位置的模型。另外，在学习“三垂线定理”时，教师可以引导学生借助三角板对垂线、摄影以及斜线进行构造。这种眼、手以及脑并用的训练活动，让学生在观察、动手操作实物模型的过程中对事物的位置关系有一定的感知和理解。
（二）借助多媒体动画演示事物运动规律、形态变化
随着信息技术应用范围的不断扩大，在高中立体几何教学中也可以应用多媒体动画向学生演示直观的几何图形，将几何知识以动态的形式展示出来，便于学生理解和掌握，并且以多媒体形式向学生讲解知识，能够弥补传统高中立体几何知识静止讲述的缺陷，提高学生空间想象力[3]。
比如在学习“三视图”相关内容时，教师可以运用几何画板向学生演示三视图的形成过程，让学生通过观察、思考对三视图的形成过程理解更加透彻，达到提高学生直观想象力的目的。在此基础上教师可以设置三视图习题对学生掌握和理解情况进行检测，达到学以致用的效果。
（三）在解决立体几何问题中培养直观想象力
数学与生活之间有着密切的联系，解决生活问题作为数学学习的主要目的，让学生感受数学知识的实用性价值，愿意主动地探索数学知识。在高中立体几何教学中，为了培养学生直观想象力，教师可以引入生活问题，为学生创设出解决立体几何问题的情境，引导学生几何知识与生活问题二者之间的相互转化[4]。
比如在学习“三视图还原立体图”相关内容时，教师可以引入“高楼建设过程中，太阳下立柱投影到对面墙上的影子”这一生活场景，让学生思考“已知某四面体三视图，如何计算该四面体体积呢？”这一问题，引导学生利用点线投影的观点对三视图进行立体图的还原，进一步根据面积公式计算出几何体的面积。这种利用生活化的场景解决几何问题的方式，能够帮助学生理解题意，寻找到解题的突破口，整个解题过程有利于对学生直观想象力的培养。
四、结束语
在高中立体几何教学中，以情景教学法的形式为学生几何知识学习创造有利环境，让学生通过具体情境感受平面几何和立体几何的差异，逐渐建立起直观想象思维。同时，在立体几何证明题学习时，教师可以引导学生“线线、线面以及面面”之间进行转化，在转化训练过程中实现直观想象力的培养。
参考文献：
[1]华忠元.初中数学教学中几何直观思维的形成与培育研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2020(11):22-23.
[2]袁明琼.中学几何教学中如何培养学生的几何直观思维[J].读写算,2020(04):194.
[3]吴静.几何直观:思维可视化的有效路径[J].江苏教育研究,2019(35):30-33.
[4]李建辉.核心素养下学生几何直观素养的培养策略[J].数学大世界(上旬),2019(05):24.