呂以均

摘 要：隨著新課改的實施，高中物理教學在很多方面都有所調整，以順應素質教育發(fā)展?？臻g思維能力在過去很少受到關注，但其在物理學習中的作用不容忽視，文章以高中物理為例，從多媒體的使用、想象力的培養(yǎng)、平面和空間的轉換幾方面分析，提出了一些建議，對提升學生的空間思維能力大有裨益。

關鍵詞：高中物理；空間思維能力；想象

高中物理有一定的難度，其內容涉及范圍較廣，可鍛煉學生多方面的能力。在以往的教學中，空間思維能力極易被忽視，很多中學課程都缺乏對空間思維能力深刻認識。我們知道，現(xiàn)實物理世界是多維度的，人類生活在三維空間，只有提高空間思維能力，發(fā)揮想象，才能更全面、更準確地了解現(xiàn)實世界，同時對學習物理知識也大有幫助。所謂空間思維，主要是指在頭腦中構建起立體模型，用于解決實際問題。隨著新課改的實施，此項能力愈發(fā)受到重視，在高中物理課中，應加強相關教學。

一、空間思維能力概述

所謂空間思維能力，就是通過對空間立體模型的觀察，在腦海中能夠形成整體的圖像，在處理相關問題過程中，通過構建整體的圖像輔助思維。本文中提到的空間思維能力包含空間圖像重構能力、空間圖像抽象思維能力、圖像定位能力。其中，抽象能力指的是將實際模型融合到自身體系中；重構指的是，在處理實際問題中隨時調用自己構建的空間圖像；定位是能夠從復雜空間圖像中，找出所需的內容。

在高中階段，物理教學內容往往是三維的，學生只有具有一定的空間思維能力，才能更好地理解物理內容，才能促進學習效率的提升。例如，物體重心往往存在于三維空間中，只有對物體空間形狀進行想象、把握，才能確定重心位置；同時，物理主要是基于空間模型展開的，學生具有空間思維能力后，才能從抽象的物理題目中構建模型，繼而解決問題。另外，思維能力包括多個方面，不僅是空間思維能力，還包括創(chuàng)新思維能力、邏輯思維能力、數(shù)字思維能力等，空間思維作為其中的一種，是培養(yǎng)學生各種思維能力的基礎，可見，空間思維能力培養(yǎng)在高中物理教學中十分關鍵。

二、高中物理教學中培養(yǎng)學生空間思維能力的策略

1 合理使用多媒體，開展實驗教學

我們接觸的世界主要是三維空間，物體都是立體的，這就要求在教學中適當借助實物用以展示，令學生從立體的角度去認識和思考。以物理運動為例，無論是勻速運動，還是曲線運動，傳統(tǒng)教學大都將其放置于平面上，并沒有全方位地去觀察。包括各種力的作用，其方向是不同的，應在腦海中構建起一張三維圖，能夠從各個角度去觀察分析。實驗在物理教學中非常重要，學生應牢記實驗的程序和關鍵步驟，深入理解每個細節(jié)，比如電場、磁場等知識，概念較為抽象，在高中物理難度較大。教師應通過實驗，引導學生親自動手，將抽象的知識具體形象化，給學生留下深刻印象，如用磁鐵模擬磁場。

有些抽象知識難以通過實驗展示，而且可能會遇到實驗設備不足的情況，在這種情況下就要借助多媒體技術，將其用于物理教學?，F(xiàn)代多媒體技術非常發(fā)達，可通過Flash動畫分解實驗步驟，將每一個細節(jié)都清晰地展示給學生。同時，計算機還能夠構建三維模型，培養(yǎng)學生的空間思考意識。以磁場為例，如果只是借助地球儀等實物，學生可能難以理解，但借助計算機，能夠把地球、南北極、地磁場等都清晰地標出來，包括磁感線的分布、磁場運動等，都能在屏幕上顯示出來，對提高學生的空間思維能力有著很大幫助。

2 培養(yǎng)學生想象力，提升表述能力

空間思維能力包括空間圖像的構建、轉換、定位等，涉及多方面的能力，由于是抽象事物，難以用實物表示，所以需要學生有豐富的空間想象力，能夠把文字理論轉換為三維圖像存于腦海。很多物理現(xiàn)象，肉眼可以直接看到，但其內在規(guī)律無法看到，只能通過現(xiàn)象逐步探索總結。在歷史長河中，人類的想象力對認識和改造世界異常重要。因此，教師需注重高中生想象力的培養(yǎng)，把復雜抽象的現(xiàn)象和理論盡量轉化為圖景和模型，使其不斷形象化、具體化，方便理解。文字和圖景模型的轉化極為關鍵，為避免出現(xiàn)思維定勢的情況，盡量減少原始圖形的使用，引導學生把文字描述轉化為圖像。同時，面對復雜的模型和圖景，學生還應提高表述能力，能夠把每個細節(jié)都清楚無誤地表達出來。在此過程中，需要學生在深刻理解的基礎上，對相關知識進行聯(lián)想，在頭腦中構建起相應的圖像，并轉化為自己的語言。比如面對衛(wèi)星分布和運動圖，應給出精準的文字描述，除了鞏固知識，還能活躍空間思維。另外，實驗或解決問題時，盡量從多個角度思考，聯(lián)系相關知識，并分析對比其異同點，養(yǎng)成良好的習慣。

教師在課堂中的表現(xiàn)、教師的個人魅力都無形中會對學生產生巨大的影響。教師在課堂中的語言表達能力、板書設計、外貌儀表等，都可以作為向學生傳遞情感的途徑。教師要在物理課堂前做好相關的準備工作，積極引入多元化的教學手段。通過這樣的方式，為學生創(chuàng)造一個愉快的學習環(huán)境，通過人格魅力感染學生，讓學生對老師由欽佩到尊敬，讓其感受到教師對學術的嚴謹性、對教學的責任感，對學生起到積極的影響。

3 實現(xiàn)平面的轉換，理論結合實踐

現(xiàn)實世界是立體的，但在教材中，不論是圖像還是問題，都是平面化的，難以實現(xiàn)立體化。長時間在這種環(huán)境下，學生的空間想象能力必然會被抑制，很容易將立體的事物誤看作平面，從而影響理解。因此，教師應合理使用教材，增加平面和空間之間轉換的教學內容，引導學生在兩者之間靈活轉換。遇到平面化的立體事物時，教材上通常會通過一定的角度展示出其立體性，學生可加強此方面的練習，多動腦、勤動手，把平面圖像轉為立體。同樣，對于腦海中的立體事物或者三維模型，也應能夠將其轉換為平面圖。以電磁感應為例，在分析其力學性能時，為方便理解，通常會選擇在平面上分析，這就要求正確地將立體模型轉化為平面圖像。

此外，隨著圖景構建能力的提升，還應將其運用到理論教學和實踐課中，使其作用得到發(fā)揮。曾經(jīng)有道物理題目，關于地球大氣層總重量的計算，多數(shù)學生都無從下手。如果學生的空間思維能力足夠強，也許就會容易許多。這道題目考查的是大氣壓強以及地球大氣層的相關知識。山頂?shù)拇髿鈮簭娦∮谏较?，因為其大氣層薄、氣壓小，同理可擴及整個地球。

三、結語

空間思維能力在高中物理教學中很重要，能夠幫助學生降低學習難度，從而順利理解一些抽象化的知識，不僅對提高物理成績有幫助，還能鍛煉學生的綜合能力。所以，在今后的教學中，教師應重視培養(yǎng)學生的空間思維能力，并采取合理可行的方法，使得學生的空間思維能力不斷提升。

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