高中化學物質結構教學中培養學生空間想象力的方法淺談

陳偉

摘 要 物質結構知識作為高中化學教學體系中的關鍵內容，所包含的抽象性理論知識較多。因此，此部分的知識內容成為了高中化學教學的重、難點為。為了更好地讓學生掌握相關知識點，需要重點培養學生的空間想象力，有利于學生形成嚴密的邏輯思維，更好地解決物質結構知識問題。

關鍵詞 高中化學;物質結構知識;空間想象力;培養方法;

中圖分類號：G632????????????????????????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????????????????????? 文章編號：1002-7661（2019）13-0063-01

在構建化學知識結構過程中，物質結構知識可以說是一直貫穿于整個化學教學過程中。但在進行物質結構知識教學過程中，主要是引導學生對物質屬性以及變化方面進行探究，讓學生能夠精準地掌握原子、分子、晶體等結構的屬性以及相應的關聯性。這就需要學生具備較為嚴密的邏輯性和高度抽象性。所以，在高中化學教學過程中，應該加強對學生空間想象力的培養，讓學生能夠通過聯想來提取到有價值的信息，從而對物質結構知識進行更深化的認知。

一、物質結構知識學習中存在的差異

（一）聯想力差異性對信息提取產生影響

高中化學教學中的物質結構知識，本身具有抽象性，在受到不同學生聯想力差異性的影響下，對于信息提取也會產生非常大的影響。在開展具體的物質結構知識教學過程中，大部分學生的聯想力保持相同的水平。比如：當學生看到“碳元素”時，許多學生都會很快聯想到其元素的代表符號C。但是對于具備較強推測聯想力的同學，則會產生非常大的差距。例如：當老師向學生展示金剛石空間網狀結構時，班級中會有部分同學聯想到石墨層狀結構、C₆₀球狀結構，并能夠對這些物質的屬性差異進行聯想。在開展新知識點教學過程中，具備較強聯想力的學生，可以非常輕松地提取與新知識點存在聯系的信息，并與已經掌握的舊知識形成關聯。比如：在教學乙炔（C₂H₂）分子結構過程中，通常學生看到的是原子均保持于同一條直線中，C-C鍵與C-H鍵鍵角為180°。有的學生則可以通過此結構聯想到CO₂分子結構同樣應該是以直線型表現，C-O鍵角同樣為180°。通過這樣聯想方法，能夠有效地起到了承上啟下的學習作用。

（二）觀察能力差異對信息分析產生影響

對事物的觀察表現出的能力，是學生空間想象能力形成差異性的關鍵。其主要原因是空間想象力可以對現實中某個模型或符號進行建構，而所構建的信息是否正確則需要以較強的觀察能力來完成。在進行化學物質結構知識學習時，需要學生針對分子、原子及其晶體結構進行認真分析，并通過模擬實物模型的方式開展聯想。例如：在某年高考試題中，闡述了干冰外觀和冰似，并可以說通過二氧化碳氣體壓縮為液態之后進行急劇膨脹制取。學生在提取相關信息之后，會意識到每個CO₂分子周圍與之相鄰等距的CO₂分子個數非常重要。許多學生則會認為其個數為8個，這種理解是對晶體結構缺少一定的認知，并沒有對每個CO₂分子位置所表現出的關系進行認真觀察。比如：可以通過底面中心CO₂分子進行分析，與其相鄰等距不僅包括位于底面頂點的CO₂分子，還需要注意其晶胞及其下面一個晶胞上下多個面心的CO₂分子，所以其個數正確的是12個。

（三）想象能力差異性對信息遷移產生的影響

對于高中化學物質結構學習，許多學生的再造想象力差異程度并不大。但對于創造想象能力而言，則會表現出非常大的差異，這會對信息遷移產生一定的影響。因為，物質結構知識具有非常強的邏輯性，在開展教學時不可能利用課堂時間來講透徹。這就需要學生具備非常強的創造想象力，實現新舊知識以及信息的遷移，有利于對化學知識進行不斷的積累。比如：在開展CH₃Cl的同分異構體個數分析過程中，許多學生都會聯想到CH₄空間構型。而CH₄所表現出的是一種對稱的四面體結構，并不存在同分異構體。CH₃Cl則是一個Cl原子取代CH4中一個H原子所形成，其結構也是四面體結構。因此，其物質只會表現出一種空間結構。但是在進行環己烷結構分析過程中，許多學生則會聯系苯的物質結構。具備較強想象力的學生，則會將有機物中的六元環的結構和無機物中石墨或金剛石進行關聯。通過其空間結構進行分析后發現，石墨和金剛石存在相類似的六元環。這也是一種創造想象能力差異性的表現。

二、高中化學物質結構知識教學中培養學生空間想象力的幾點思考

（一）加大對學生觀察能力的培養力度

開展化學物質結構知識教學時，老師需要對學生觀察能力進行分析與引導。特別在進行展示模型、圖表以及相關實驗過程中，必須要引導與鼓勵學生集中注意力進行觀察。并告知學生所觀察的目的與對象。在開展相對抽象的知識講過程中，需要與實際進行聯系，適時將物質空間結構與現實生活進行聯系，有利于加深學生對相關知識的印象。

（二）加強學生認識和剖析圖形能力培養

圖形剖析能力是高中化學知識學習的重要技能，老師需要在開展實際教學活動中，不加組織學生進行示范練習，讓學生能夠通過實踐來制定某些分子結構模型。通過這樣的方式，可以培養學生圖形識別能力，有利根據示意圖對物質結合進行理解。

（三）引導學生合理運用科學方法

在此環節中，老師需要教授學憲政如何運用類比、比較以及歸納方法進行解決問題。讓學生掌握如何將掌握知識根據關系分類進行合理歸納，有利于將較為繁雜的知識形成網狀結構，真正實現知識內容的內化，有助于增強學生的聯想能力，提高其學習效率。

三、結語

總之，在開展高中化學物質知識教學過程中，需要注重對學生想象力的培養。通過不斷地引導與鼓勵，讓學生的觀察能力、圖形剖析能力等得到有效提升。如此不僅有利于學生聯想能力的提升，還可以促進學生的全面發展。

參考文獻：

[1]吳俊明，汪青.物質微粒觀及其學習基礎的構筑[J].化學教學，2015（3）：3.

[2]吳俊明，吳敏.芻議化學物質結構觀的內涵與形成[J].化學教學，2014（11）：9.