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摘要：空間想象能力是人多元智能中的重要組成部分之一。主要是指人們對客觀抽象事物的空間形式觀察、分析和認知的思考能力，在高中數學教學中，培養藝術生的空間想象能力十分重要。以下本文就結合藝術生空間想象能力培養的重要性，探究如何在高中數學學科實施恰當的培養方式，希望對各位同仁有所幫助。
關鍵詞：高中數學；藝術生；空間想象能力
對于高中藝術生來說，他們在學習數學知識的實踐中，存在空間幾何抽象思維能力差的現象，比如教師在講幾何體的主視圖、俯視圖、左視圖知識時，學生無法快速反應出與之相對應的平面，空間想象能力的缺失，將直接造成后續一系列的教學困難。所以，探究有效的空間想象能力培養方法極為必要。以下本文將展開簡要的分析和論述。
1高中藝術生空間想象能力的培養意義
空間想象能力主要集中體現在人們具有對抽象的客觀事物進行具體分析、觀察和認知的辯證思維過程，包括三個方面的內容：其一，是根據直觀圖示，在大腦中想象出完整的幾何立體圖形的形狀、位置關系和數量關系。簡單一點的是單個個體的幾何體想象，復雜一點的空間思維就是多個幾何體在同一時空范圍內的想象。其二，是依據空間幾何體的符號、語言表述形式，比如平面直觀圖，從而想象出對應的立體幾何圖形。其三，是最為困難的一個組成部分，即對空間立體幾何體進行抽象的拆分、組合、拼接等，并且分析其位置和數量關系。對于正在處于數學學習階段的藝術生來說，培養其空間想象能力是十分必要的。因為唯有培養其空間想象能力，他們才會在數學學科和其他理科科目中獲得更加深層次的發展，提升高中數學教學的有效性。其次，具有良好空間思維能力的人，還可以更加靈活地從事一些設計類的職業，比如平面效果圖設計師、建筑設計師或者汽車結構設計師等等，從而有效拓展藝術類學生的從業氛圍，促進高中藝術生全面發展。所以說，在高中數學教學中培養其空間想象能力極為必要。
2在高中數學教學中培養藝術生空間想象能力的方法
2.1強化對數學基礎知識的掌握，奠定想象的基石
無論是將平面直觀圖在大腦中還原立體圖的想象過程，還是創造性的對立體圖進行分解、合并的想象過程，都需要以良好的數學基礎知識作為基石。比如數學概念、基本命題、數學學習方法等等，沒有這些知識和學習的經驗作為基礎，學生的空間想象就相當于空想，毫無意義。所以，筆者認為“磨刀不誤砍柴工”，前期的奠基過程是十分必要的。教師應當著重從最基礎的數學知識入手，比如，在教學“直線與圓的位置關系”相關知識時，我們不能直接讓學生想象抽象的空間內圓和直線有哪些位置關系，而是應當讓學生先理解并且熟練掌握了“直線與圓的位置關系取決于圓心到直線的距離與圓的半徑的度量關系”的理論知識，并且結合我們的實物演示之后，學生才真正想象的出圓和直線間存在的位置和數量關系，從而培養藝術生的空間想象能力，所謂“皮之不存，毛將焉附”，束之空中樓閣的空間想象能力的培養注定是要失敗的，這一道理我們應當明白。
2.2重視藝術生由平面幾何想象到立體幾何想象的引導
空間思維能力的培養是要遵循由淺入深、由簡到難、循序漸進的客觀規律的。對于空間想象來說，簡單的部分如平面幾何的觀察、分析、思考，即在同一個平面內點、線、面的位置關系和數量關系的抽象思考過程，而較難的部分，則是立體幾何的空間想象。比如對一個圓柱體進行分解和與其他幾何體進行結合，再難一些的是將平面思考的過程和立體思考的過程穿插在一起，如在正八面體上的某一個平面內分析某一點到某一個線的距離，由于這一思考過程過于復雜，因此，一般情況下，需要在教師的指導下進行分析和推理。也正是由于空間想象的難度等級不同，故而，我們在教學中就更應當尊重這一客觀規律，在循序漸進中提升高中藝術生的數學空間思維能力。比如，在指導學生由平面思維向立體思維轉化中，可以借助逆向推理思維的過程，如借助對直線的無限延伸、平面的無限延展性的認識，通過比較平面內與空間中兩直線位置關系的不同，通過認識線線關系、線面關系、面面關系，來強化學生對三維空間的認識就顯得尤為重要。
2.3提升藝術生數學直觀圖的制作能力
如今我們課堂有了計算機的輔助教學，可以通過幾何畫板來做出相應的直觀圖，并且這種作圖的方式還具有精準、錯誤率低的優勢，但是我們可以看出這樣的教學方式，其實主動權還是掌握在教師的手中，而沒有落實新課程改革關于將課堂主動權還給學生的要求。所以，筆者建議盡量不要利用直觀圖的這種教學優勢，而更多地是應當要求學生親自動手繪制。高中數學教材中，關于立體幾何的課程，就有三節直觀圖畫法課，如果我們利用好這三節課，就可以為學生提供一種空間想象能力培養的有利契機，而且能畫出最美的直觀圖。此外，教師還要指導學生正確的畫圖規律和方法，教給學生一些畫圖技巧，比如畫輔助平面的方法，為節約時間，有時也可以培養畫立體草圖的能力。
2.4合理應用多媒體教學技術，提升教學效果
在現代化的多媒體教學技術支持下，我們可以將培養藝術生數學空間想象能力的過程，更好地結合教材中的知識進行講解，從而打造出直觀、生動、活潑的數學課堂。比如，在教學“空間幾何體的三視圖和直觀圖”時，我們就可以先利用多媒體PPT幻燈片展示立體效果圖：水杯上面放置玻璃球，然后讓學生先嘗試動手畫一畫與這幅圖相對應的左視圖、俯視圖、主視圖，從而鍛煉藝術生從立體圖到平面圖的思維轉化能力，其次，我們在學生繪制完成后，可以隨機抽選幾名學生談一談在繪圖的過程中大腦中所想象的畫面。再次當所有的學生繪制完成后，我們再將正確的平面三視圖在大屏幕上展示給學生看，從而提升高中生的數學幾何體學習興趣，讓課堂教學圖文并茂、聲像并舉、能動會變、形象直觀，充分刺激學生多種感官，提升多媒體教學效果。此外，我們還可以結合多媒體技術，倡導學生進行一些創造性的空間想象訓練。雖然想象的過程是較難的，因為這一過程中學生是不依靠模型、直觀圖的幫助的，但是也正是因為具有這樣的訓練攻堅性，所以，對于提升其空間想象能力才更有幫助。比如，以多媒體教學的方式，向學生展示一種思維情境：要在一個長寬高各為400mm的正方體一個表面上開9個半徑為25mm的圓孔，那么如何分布才能做到美觀呢？這是一道開放性極強的空間思維訓練題目，可以說沒有十分標準的正確答案，因為每個人對于美的看法不一樣，所以在設計之后，只要學生能夠將自己的意思表達清楚，言之有理即可。而學生在這一教學訓練過程中就會逐漸感受到空間想象的樂趣，從而從通過簡單想象即可解決的例題開始，進而再做要求想象力較高的題目。綜合來看在高中數學教學中，我們應當關注藝術生空間想象能力的培養，充分認識到培養其空間想象力的重要性，并且積極結合多元化的教學方法，切實從激發學生們的數學學習興趣入手，從引導學生自主思考、分析入手，結合多媒體教學、動手繪制圖像等方式，讓學生在掌握數學知識的同時，更能實現想象能力的提升，促進高中生綜合、全面發展。
參考文獻
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作者:賴洲洲 單位:廣東省河源市東源高級中學
