探讨物理教学中培养高中生空间想像能力的对策

侯建邦

在高中物理教学过程中，学生空间想象能力的培养与提升是难点，也是物理学科的教学重点。学生空间想象能力差，没有明确的空间方位观念，就无法有效运用图像，从而无法正确解读与空间方位有关的物理图像，进而失去对物理学习的兴趣。所以，空间想象能力是激发学生对物理学科的学习兴趣、提升学生物理学科学习效率的关键。

一、学生空间想象能力差异性表现

空间想象能力对学生学习物理知识有较大影响。学生空间想象能力的差异性主要表现在学生联想能力的差异方面、学生观察能力的差异方面以及学生想象能力的差异方面。①联想能力差异性的影响。学生联想能力的差异性体现为学生在信息提取方面的不同。联想指的是学生将两件不同的事物A与B通过某一种特殊的逻辑关系相联系，进而从事物A的思想以及表象上转换到对事物B的认识形式以及思维方法上。联想的形式丰富，常见的有类比联想、推测联想以及逆向联想等。因为物理知识的抽象性较强，所以学生联想能力会影响学生对物理问题中有效信息的提取及分析，进而影响学生的物理学习效率。②观察能力差异性的影响。学生观察能力的差异性主要表现为学生对信息分析方面的不同。因为空间想象能力可以帮助学生进行现实中既有模型以及符号的构建，如果要想准确而成功地构建出这些模型及符号，就必须以较强的观察能力为基础。所以学生的观察能力差，其空间想象能力也会受到影响。而观察指的是通过学生的感官系统获取外部环境中的信息，进而将之传输到大脑皮层，通过大脑皮层的加工与处理，形成对外部世界独特的感知。由此可见，观察能力既包含学生输入信息的能力，又包含学生对信息的加工能力。所以，在物理学习的过程中，学生必须要有意识地增强自身的观察能力，尤其要加强对一些实物模型及三维示意图的观察，然后再通过联想与想象精准而快速地构建出相关物理模型或物理图景。③想象能力差异性的影响。学生想象能力的差异性主要体现为学生对信息的迁移能力方面的不同。想象能力分为再造想象能力和创造想象能力两种。大多数学生的再造想象能力相近，但是创造想象能力差异较大。在学生进行物理知识的学习过程中，如果想象能力差异性过大，就会影响其对信息的迁移能力。同时又因为物理知识的逻辑性很强、理论性很强，在有限的课堂教学中，教师无法把所有的知识都详细地介绍给学生。这就要求学生在学习过程中必须依靠其强大的创造想象能力进行各种物理知识的迁移及积累。

二、空间想象能力对高中物理学习的重要性

①加强了学生的联想能力。空间想象能力中，联想能力是关键部分。学生具备了联想能力，就可以在物理学习过程中将两件相似的事物进行联想，通过两者之间的联系，降低解题难度，获得解题答案。而在实际物理教学中，大多数物理教师优先培养学生的类比联想能力，或通过逆向思维的训练来提升学生的联想能力，引导学生将空间想象能力运用到物理学习中，并引导学生构建自身的物理知识架构，梳理各个物理知识点，转变复杂抽象的物理知识，进而帮助学生吸收、内化物理知识。②加强了学生的观察能力。空间想象能力中，对事物的洞察能力是重要的部分。也就是说，提升学生的空间想象能力，就可以有效提升学生的洞察能力。所以，高中生在进行物理学科的学习与训练过程中，应当认真观察，体会事物的变化规律，同时结合自身的学习经验，大胆发挥想象能力，进行相关物理模型的构建，借助现有的条件进行物理问题的解析，提高物理学习效率。③加强了学生的想象能力。培养学生的空间想象能力，对学生想象能力的发展有着最为直接的促进作用，与学生的信息迁移能力也存在着必然的联系。只有有效培养学生的空间想象能力，才能够帮助学生快速获得解析物理问题的技巧，快速攻克物理学习难点与重点。所以，在高中物理知识的学习过程中，学生必须大胆运用其创造性思维，结合长期积累的物理经验，实现已学知识与新学知识之间的灵活转换，充分发挥空间想象能力对提升学生物理学习效率的积极作用。

三、培养学生空间想象能力的对策分析

（1）加强物理教材的钻研以及物理模型的利用。高中物理学习需要以高中物理教材为基础。通过对物理教材的研究，学生可以直接掌握各种物理现象，了解物理现象的产生原因，直接获得相关公式。所以教师要培养学生的空间想象能力，必须加强对物理教材的钻研，充分发挥物理教材更深层次的作用和功能，有效培养学生的空间想象能力。另外，在培养学生空间想象能力的过程中，教师不可忽视对物理模型的利用。合理地利用物理模型，可以有效提升学生的空间感以及对事物的认知能力，进而有效提升学生的物理空间想象能力。所以在高中物理教學中，教师必须善于挖掘身边的各种空间想象素材，通过模型学习法让学生对物理模型进行直观的观察和联想，提升其想象能力及联想能力。

（2）培养学生对图形的剖析能力。在培养学生空间想象能力的过程中，教师还需要意识到培养学生对图形的剖析能力的重要性。让学生在解析物理问题的过程中不断地画图、剖析图形，可以有效提升学生的三维立体剖析能力，进而对学生空间想象能力的提升产生促进作用。但要想科学培养学生对图形的剖析能力，教师必须先对自己的教学有一个明确的定位，明确自身应当采取什么样的措施，以什么样的心态来提升学生对图形的认知能力、剖析能力以及绘画能力，进而在提升学生的物理学习能力的同时，提升学生的物理核心素养，为后期提升学生的物理成绩打好基础。还需要注意的是，教师也应在教学过程中发挥示范作用，教会学生如何绘图，然后再让学生进行实践练习，最后再对学生的图形识别能力进行针对性训练，引导学生学会结合示意图进行物理题意的解析。

（3）完善物理学习系统。教师在培养学生空间想象能力的过程中，还要注意完善学生物理学习系统，即引导学生将日常物理学习过程中总结出来的物理学习经验以及烦琐分散的物理知识进行归纳，构建自己的物理学习系统，形成独属于自己的记忆网络。进而在后期的物理问题解析过程中快速调取记忆，将相关物理知识应用到问题解析过程中。这不仅可以有效提升学生对物理知识的学习效率，还可以强化学生的想象能力以及联想能力。

综上所述，学生空间想象能力的培养是高中物理知识教学的重难点。只有培养并提升学生的空间想象能力，才能够有效提升学生的物理学习效率，激发学生对物理学科的学习积极性。所以教师要加强对物理教材的钻研以及物理模型的利用，培养学生对图形的剖析能力，完善物理学习系统，同时不断地研究各种有效的方法提升学生的空间想象能力。