試論空間想象能力對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的影響

晏文權(quán)

（甘肅省臨洮中學(xué)，甘肅臨洮 730500）

引 言

在高中物理教學(xué)過程中，學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)與提升是難點(diǎn)，也是物理學(xué)科的教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)生空間想象能力差，沒有明確的空間方位觀念，就無法有效運(yùn)用圖像，從而無法正確解讀與空間方位有關(guān)的物理圖像，進(jìn)而失去對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。所以，空間想象能力是激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生物理學(xué)科學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵。

一、學(xué)生空間想象能力差異性表現(xiàn)

空間想象能力對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)有較大影響。學(xué)生空間想象能力的差異性主要表現(xiàn)在學(xué)生聯(lián)想能力的差異方面、學(xué)生觀察能力的差異方面以及學(xué)生想象能力的差異方面。

（一）聯(lián)想能力差異性的影響

學(xué)生聯(lián)想能力的差異性體現(xiàn)為學(xué)生在信息提取方面的不同。聯(lián)想指的是學(xué)生將兩件不同的事物A 與B 通過某一種特殊的邏輯關(guān)系相聯(lián)系，進(jìn)而從事物A 的思想以及表象上轉(zhuǎn)換到對(duì)事物B 的認(rèn)識(shí)形式以及思維方法上。聯(lián)想的形式豐富，常見的有類比聯(lián)想、推測(cè)聯(lián)想以及逆向聯(lián)想等。因?yàn)槲锢碇R(shí)的抽象性較強(qiáng)，所以學(xué)生聯(lián)想能力會(huì)影響學(xué)生對(duì)物理問題中有效信息的提取及分析，進(jìn)而影響學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率。

（二）觀察能力差異性的影響

學(xué)生觀察能力的差異性主要表現(xiàn)為學(xué)生對(duì)信息分析方面的不同。因?yàn)榭臻g想象能力可以幫助學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)實(shí)中既有模型以及符號(hào)的構(gòu)建，如果要想準(zhǔn)確而成功地構(gòu)建出這些模型及符號(hào)，就必須以較強(qiáng)的觀察能力為基礎(chǔ)。所以學(xué)生的觀察能力差，其空間想象能力也會(huì)受到影響。而觀察指的是通過學(xué)生的感官系統(tǒng)獲取外部環(huán)境中的信息，進(jìn)而將之傳輸?shù)酱竽X皮層，通過大腦皮層的加工與處理，形成對(duì)外部世界獨(dú)特的感知。由此可見，觀察能力既包含學(xué)生輸入信息的能力，又包含學(xué)生對(duì)信息的加工能力。所以，在物理學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生必須要有意識(shí)地增強(qiáng)自身的觀察能力，尤其要加強(qiáng)對(duì)一些實(shí)物模型及三維示意圖的觀察，然后再通過聯(lián)想與想象精準(zhǔn)而快速地構(gòu)建出相關(guān)物理模型或物理圖景[1]。

（三）想象能力差異性的影響

學(xué)生想象能力的差異性主要體現(xiàn)為學(xué)生對(duì)信息的遷移能力方面的不同。想象能力分為再造想象能力和創(chuàng)造想象能力兩種。大多數(shù)學(xué)生的再造想象能力相近，但是創(chuàng)造想象能力差異較大。在學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，如果想象能力差異性過大，就會(huì)影響其對(duì)信息的遷移能力。同時(shí)又因?yàn)槲锢碇R(shí)的邏輯性很強(qiáng)、理論性很強(qiáng)，在有限的課堂教學(xué)中，教師無法把所有的知識(shí)都詳細(xì)地介紹給學(xué)生。這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中必須依靠其強(qiáng)大的創(chuàng)造想象能力進(jìn)行各種物理知識(shí)的遷移及積累。

二、空間想象能力對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的重要性

（一）加強(qiáng)了學(xué)生的聯(lián)想能力

空間想象能力中，聯(lián)想能力是關(guān)鍵部分。學(xué)生具備了聯(lián)想能力，就可以在物理學(xué)習(xí)過程中將兩件相似的事物進(jìn)行聯(lián)想，通過兩者之間的聯(lián)系，降低解題難度，獲得解題答案。而在實(shí)際物理教學(xué)中，大多數(shù)物理教師優(yōu)先培養(yǎng)學(xué)生的類比聯(lián)想能力，或通過逆向思維的訓(xùn)練來提升學(xué)生的聯(lián)想能力，引導(dǎo)學(xué)生將空間想象能力運(yùn)用到物理學(xué)習(xí)中，并引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自身的物理知識(shí)架構(gòu)，梳理各個(gè)物理知識(shí)點(diǎn)，轉(zhuǎn)變復(fù)雜抽象的物理知識(shí)，進(jìn)而幫助學(xué)生吸收、內(nèi)化物理知識(shí)。

（二）加強(qiáng)了學(xué)生的觀察能力

空間想象能力中，對(duì)事物的洞察能力是重要的部分。也就是說，提升學(xué)生的空間想象能力，就可以有效提升學(xué)生的洞察能力。所以，高中生在進(jìn)行物理學(xué)科的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練過程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真觀察，體會(huì)事物的變化規(guī)律，同時(shí)結(jié)合自身的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，大膽發(fā)揮想象能力，進(jìn)行相關(guān)物理模型的構(gòu)建，借助現(xiàn)有的條件進(jìn)行物理問題的解析，提高物理學(xué)習(xí)效率。

（三）加強(qiáng)了學(xué)生的想象能力

培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，對(duì)學(xué)生想象能力的發(fā)展有著最為直接的促進(jìn)作用，與學(xué)生的信息遷移能力也存在著必然的聯(lián)系。只有有效培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，才能夠幫助學(xué)生快速獲得解析物理問題的技巧，快速攻克物理學(xué)習(xí)難點(diǎn)與重點(diǎn)。所以，在高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生必須大膽運(yùn)用其創(chuàng)造性思維，結(jié)合長期積累的物理經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)已學(xué)知識(shí)與新學(xué)知識(shí)之間的靈活轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮空間想象能力對(duì)提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率的積極作用[2]。

三、培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的對(duì)策分析

（一）加強(qiáng)物理教材的鉆研以及物理模型的利用

高中物理學(xué)習(xí)需要以高中物理教材為基礎(chǔ)。通過對(duì)物理教材的研究，學(xué)生可以直接掌握各種物理現(xiàn)象，了解物理現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，直接獲得相關(guān)公式。所以教師要培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，必須加強(qiáng)對(duì)物理教材的鉆研，充分發(fā)揮物理教材更深層次的作用和功能，有效培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

另外，在培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的過程中，教師不可忽視對(duì)物理模型的利用。合理地利用物理模型，可以有效提升學(xué)生的空間感以及對(duì)事物的認(rèn)知能力，進(jìn)而有效提升學(xué)生的物理空間想象能力。所以在高中物理教學(xué)中，教師必須善于挖掘身邊的各種空間想象素材，通過模型學(xué)習(xí)法讓學(xué)生對(duì)物理模型進(jìn)行直觀的觀察和聯(lián)想，提升其想象能力及聯(lián)想能力。

（二）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形的剖析能力

在培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的過程中，教師還需要意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形的剖析能力的重要性。讓學(xué)生在解析物理問題的過程中不斷地畫圖、剖析圖形，可以有效提升學(xué)生的三維立體剖析能力，進(jìn)而對(duì)學(xué)生空間想象能力的提升產(chǎn)生促進(jìn)作用。但要想科學(xué)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形的剖析能力，教師必須先對(duì)自己的教學(xué)有一個(gè)明確的定位，明確自身應(yīng)當(dāng)采取什么樣的措施，以什么樣的心態(tài)來提升學(xué)生對(duì)圖形的認(rèn)知能力、剖析能力以及繪畫能力，進(jìn)而在提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力的同時(shí)，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，為后期提升學(xué)生的物理成績打好基礎(chǔ)。還需要注意的是，教師也應(yīng)在教學(xué)過程中發(fā)揮示范作用，教會(huì)學(xué)生如何繪圖，然后再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，最后再對(duì)學(xué)生的圖形識(shí)別能力進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合示意圖進(jìn)行物理題意的解析[3]。

（三）完善物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)

教師在培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的過程中，還要注意完善學(xué)生物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)，即引導(dǎo)學(xué)生將日常物理學(xué)習(xí)過程中總結(jié)出來的物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及煩瑣分散的物理知識(shí)進(jìn)行歸納，構(gòu)建自己的物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)，形成獨(dú)屬于自己的記憶網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)而在后期的物理問題解析過程中快速調(diào)取記憶，將相關(guān)物理知識(shí)應(yīng)用到問題解析過程中。這不僅可以有效提升學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)效率，還可以強(qiáng)化學(xué)生的想象能力以及聯(lián)想能力。

結(jié) 語

綜上所述，學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)是高中物理知識(shí)教學(xué)的重難點(diǎn)。只有培養(yǎng)并提升學(xué)生的空間想象能力，才能夠有效提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。所以教師要加強(qiáng)對(duì)物理教材的鉆研以及物理模型的利用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形的剖析能力，完善物理學(xué)習(xí)系統(tǒng)，同時(shí)不斷地研究各種有效的方法提升學(xué)生的空間想象能力。