加强信息技术与几何教学的整合进一步培养学生的空间观念

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加强信息技术与几何教学的整合进一步培养学生的空间观念
【关键词】信息技术  几何教学    空间观念
空间观念”是几何课程改革的一个核心概念。所谓空间观念，是指在空间知觉的基础上形成关于物体的形状、大小、相互位置（方向、距离）的表象，是通过多种感觉器官协同活动的结果。空间观念进一步发展，逐步形成空间想象力。中学关于空间与图形的部分的教材，主要研究现实世界中的物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换，让学生通过多种感觉器官协同活动，掌握相应的基础知识和基本技能，学会解决简单的实际问题，丰富对现实空间及图形的认识，更好地认识和理解人类的生存空间，发展形象思维，建立空间观念，培养抽象思维能力。空间观念作为数学学习的内容在课程标准中被明确地提出，足以说明在数学教学活动中，让学生建立空间观念，是新理念下数学教学活动的一项重要内容，同时空间观念是学生应具备的一种基本数学素质。
21世纪人类进入了信息时代，以信息技术为核心的现代教育技术的不断发展，使我们的教育由一支粉笔、一本教材、一块黑板的课堂教学走向“屏幕教学”，由讲授型教学向创新型教学发展。信息技术辅助教学作为现代化的教学手段，与常规教学手段相比，有其独特的优势，能根据教学需要将教学内容实现大与小、远与近、动与静、快与慢、整与散、虚与实之间的相互转换，它能突破时间和空间的限制，生动形象地再现事物发生和发展的过程，从而在中学数学学科的抽象性和逻辑性与中学生抽象思维的具体形象性之间架起桥梁，有助于学生建立空间观念，激发学生的主动学习意识，而且教师能以最直观的有效的方式表达抽象的概念，同时教师和学生之间、学生与学生之间相互交流的机会多了、空间广了，能取长补短开拓学生视野，为提高课堂教学效率创设了条件。
几何中所蕴含的数学思想方法非常丰富，其中最重要的就是转化的思想方法，它贯穿几何教学的始终，在几何教学中占有很重要的地位。几何中的转化主要是空间问题向平面问题的转化，转化是解决几何问题的常用方法之一，通过运用信息技术可轻松的从复杂图形中较快地找到解决问题的突破口。在讲解与《空间四边形》有关的问题时，如果只利用模型让学生观察，在黑板上作出空间四边形的平面直观图，大部分学生在课后解决相关的问题的时候，总自然而然的认为空间四边形两条对角线是相交的。我在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形，现场制作旋转运动的空间四边形图形，现场添加线条，在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象，培养学生的空间观察和思维能力，从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象，在解决其它有关问题时不致出错，同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念，为后面的《异面直线》的教学奠定了基础。由此可见，多媒体信息技术创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。
    我们都知道，学生学习的好坏与他的学习兴趣有着直接的联系，在平常的几何教学中 以被动听讲和练习为主的方式，这样做的后果是好多学生产生厌学情绪，而利用信息技术辅助几何教学能把静态的画动起来，能较好的向学生展示丰富的典型的具体感性的形象生动的内容，把不易讲清的几何概念，通过课件有声有色且有动画等特点，变抽象为直观、变静为动、化难为易，激发学生的学习兴趣，加深学生对概念的理解，从而获得正确、清晰的几何概念。

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充分利用信息技术从多方位，多角度，多侧面来描绘立体图形，有着实物图形都无法比拟的优势，比实物更加突出线面的衬托效果是利用信息技术进行立体几何的教学又一个优势。例如，对旋转体的处理可以通过演示圆柱、圆台、圆锥和球的形成过程，并把运动的流程保留在屏幕上，动态演示三视图和直观图的形成过程，特别是三视图中当入射光线与空间几何体的一些棱不垂直时，棱的长度将发生相应的变化等等。
传统教学方式是教师讲学生听，因为受到教材的限制，教师讲授的内容主要以课本为主。而现代信息技术可以让学生查阅大量丰富的资料，扩大视野，了解最新教育动态，这又是信息技术在几何教学中的一大优势。如：在学习“勾股定理”这一章节时，学生利用信息技术，查到了许多课本没有的证明方法。
例如：美国第20任总统茄菲尔德的证法
证明：这个直角梯形是由2个直角边分别为 、 ，斜边为  的直角三角形和1个直角边为 的等腰直角三角形拼成的。
因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积，所以可以列出等式
化简得         
勾股定理成立
这种证明方法由于用了梯形面积公式和三角形面积公式，从而使证明更加简洁，它在数学史上被传为佳话。
总之，利用信息技术把空间几何体涉及的大量的空间图形、平面图形，以及它们之间的相互转化完美的展现。使抽象与具体结合起来，使学生通过训练能够从实物抽象出空间图形，从空间图形想象实物的形状；能够画出实物的三视图和直观图。 通过各种图形的相互转化，准确把握图形性质，发展空间观念，培养空间想象能力。