空間想象能力對高中化學物質結構知識學習的影響

◎施美英

前言：物質結構知識是化學基礎知識和核心內容，其貫穿于化學理論和化學實驗之間，在高中化學實驗與理論學習中都發揮著重要的作用。由于物質結構的知識主要用于分析物質變化、性質原因，所以站在微觀角度來說物質結構知識點有很強的邏輯性、抽象性。物質結構在高中化學中所扮演的身份就如同是一根貫穿于整個高中化學學習階段的紅線，其將化學實驗、概念理論銜接到一起。據資料顯示物質結構能夠幫助人們去探究與掌握物質變化、物質性質的根源。微觀結構、晶體結構的研究，就是對物質結構的一場研究。站在微觀的角度來探尋物質自身屬性，具有強烈的抽象性與邏輯性特征。學好物質結構的關鍵在于，必須調動學生的空間想象力。

一、空間想象力對學習高中化學物質結構的影響

1.信息提取 聯想能力即將人們所看到的或是聽到的內容進行擴大與轉換，通過其中一件事情來聯想到另外一件事情[1]。根據另外的事物認知形式與思維模式聯想多種現象。可以說聯想能力是人類對知識的理解能力[2]。結合調查得知，在學習物質結構時，學生事物聯想能力的差距，便是學生學習出現差異的主要原因。當學生具有很強的聯想能力，那么學生在解答生活問題，學習新知識點的時候，學生就可以做到學習上的游刃有余。而假如學生缺少這樣的能力，那么學生在解答問題時，則會陷入巨大的困惑。如在講解金剛石時，很多學生都會聯想到我們平時生活中所用的黑炭。不過借助于對比與聯想，學生則能夠清楚地意識到二者之間的差別。在學習高中物質結構知識點時，因此教師必須予以聯想能力培養高度的重視。

2.信息分析 學習化學形成空間想象力最重要的前提便是具備觀察能力。這是因為空間想象力對應的是現實生活中我們常見的事物，是對現實生活中擁有的事物、符號的描述和映射。因此從某些角度來說，為了能夠正確展示這一模型與符號，就必須擁有極強的觀察能力[2]。站在信息角度來說外界的觀察是學習者獲取信息的最佳標準，觀察者會根據外界環境、氣氛、狀態的信息。通過這樣的一個流程，加強學生對于世界的認知與了解。所以高中化學的物質結構學習，對分子、原子、晶體的學習與認知，都需要相應模型進行展現。

3.信息遷移 在學習高中化學知識時，思維能力差異所展現的并非十分明顯。但受到能力、創造想象力差距的限制，學生才出現了極為明顯且嚴重的學習能力差距。所以從某些角度來說，信息遷移這項能力的培養有著巨大的價值[3]。出于學習能力需要，教師有必要重視培養學生物質結構的理解能力。這是因為物質結構知識點本身所暴露出來的理論性、邏輯性特性，使得教師通常無法在有限的時間內，完成所有知識點的講解。教師沒有充分講解明白物質結構知識，學生自然也就沒有辦法全面理解物質知識，掌握與理解物質結構。所以學生的想象能力，就成為掌握與理解物質知識與物質結構的關鍵。只有學生的想象力充足，才能夠實現知識的有效遷移，完成對知識的積累與掌握判斷。學生在學習的過程中因自身對物質結構、物質知識的理解程度不同，是導致想象力出現差異的重要原因。

二、空間想象力培養方法與措施

1.觀察能力 觀察是想象的前提，當學生具備了強大的觀察能力，那么學生就可以根據自身腦海中所存儲的知識進行聯想，引出相關的圖形與知識內容。所以教師必須要重點培養學生的觀察能力，有計劃的展開觀察能力訓練。通過化學實驗的方式展示模型、展示圖像，增強學生化學知識的理解與運用水平，明確學習對象和學習目標。如學習《鐵、銅的獲取及應用》一課中，教師就可以帶領學生一同進行鐵、銅提取實驗，在實驗的過程中，增強學生對物質、圖像的理解能力。當然在學習概念比較抽象的知識點時，教師有必要重視現實與知識的有效結合。將物質結構知識點，比方說常見物體與常見結構相連，以便在降低學習難度的同時，方便學生進行知識記憶。

2.圖形分析能力 在觀察完事物圖像與空間結構以后，學生就必須運用腦海中的知識和圖像分析能力對事物與空間結構進行剖析。學習物質結構知識點時，教師必須要意識到圖像剖析與圖像理解能力的價值。學習知識點的過程中，需要特別注意知識結構學習。通過說明與展示化學結構，例如學習氧分子知識點時，教師就可以向學生展示氧氣結構模型，學習二氧化碳知識點時，就可以向學生展示二氧化碳是由碳原子與氧原子構成的。增強學生對知識點的理解，加深學生知識點印象。

3.科學教學體系 為提高學生的物質結構記憶能力，增強學生空間想象力，教師有必要采取科學的教學方法來實現培養學生記憶與理解能力的目標。教師需要根據事物發展的規律，提前對概念、事物、空間結構進行分類。采取由易入難、由簡單到復雜的過程開展教學。將知識點與學習內容充分糅合，按照學習難度和規律進行總結與分類。從而形成一種有序列性特征、序列性結構、網狀結構的知識體系，使學生能能夠全面理解知識，提高知識學習、復習以及理解的整體能力，進而提高學生對空間想象能力的運用和實用水平，這是提高學生化學知識學習水平、理解水平、運用水平的重要前提。所以教師應當在平時的教學過程中，大膽創新教學思路，以更加系統化的教學方案和科學的教學思路，使學生能夠更加順利的完成化學結構的理解。

結語：結合上文所提到的內容可以看出，空間想象力對高中生學習化學知識中的物質結構而言有著重要的意義。為了使學生的化學綜合能力達到新的境界、新的水平，教師就必須重視學生觀察能力、圖形分析的剖析與認知能力。利用科學的教學方式學習，培養學生空間想象力。這對于學生今后的化學知識學習有著重大的意義。這是增強學生化學知識點理解能力的重要前提。