摘?要：針對高中的理科生而言，物理學科的學習是重中之重，也是學生學習過程中的難點所在。大部分學生在學習物理知識的時候非常吃力，學習積極性也在逐步下降，嚴重抑制了教師的教學進程。而空間想象力的培養(yǎng)不僅可以打破學生的物理學習瓶頸，也能有效提高了教師的教學質(zhì)量，繼而使得學生得到物理核心素養(yǎng)的培育，讓學生感覺到物理學習也并非很難。由此可見，空間想象力是激發(fā)學生學習物理知識的前提條件，也是提升學生物理學習效率的關鍵。本次就空間想象力對高中物理學習的影響進行了分析探究。

關鍵詞：空間想象力;高中物理;影響

就目前而言，很多學生在學習物理的時候，都會覺得無從下手、不知道知識究竟是怎么一回事的一種學習狀態(tài)，更別說對物理知識的靈活運用。物理本身是一門實踐性的學科，學生對實踐對象的分析是掌握物理知識的根本所在，在這個時候就要學生發(fā)揮空間想象能力來建立完整的物理模型繼而對物理知識和現(xiàn)象進行科學、合理的解答。我們都知道物理知識需要學生具備較強了聯(lián)想能力和觀察能力，這也從側(cè)面反映出了空間想象能力在高中物理學習中有著重要的作用。

一、 空間想象能力對高中物理學習的影響

（一）有助于提高學生對圖像的剖析能力

在高中的物理學習中，“圖像”是物理學習的一大難點，在許多知識點中都運用到了圖像的分析，例如，在研究“一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強與體積的關系”教師讓學生在進行實驗的時候，會將數(shù)據(jù)采集器收集到數(shù)據(jù)輸送的圖形計算器中，繼而輸出P-V圖線，得出一條曲線，輸出P-1/V圖線，得出一條直線。通過觀察教師可以讓學生在頭腦中進行圖像的對比，會發(fā)現(xiàn)：曲線與反比例函數(shù)、直線與一次函數(shù)圖線可以很好地吻合。由此得出一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。在物理學習的過程中其實還有許許多多運用到圖像與想象力的知識層面，如：高中物理最重要的知識點“牛頓第二定律”的知識學習，就需要學生對a-F進行觀察、分析得出實驗的誤差原因。通過這一系列的探究學習，這也從側(cè)面反映出了空間想象能力在高中物理圖像有關知識的方面起到了非常重要的引導作用，可以有效幫助學生提高自身的空間想象能力，教師在進行物理教學的時候要注重強化學生認知、剖析和繪制圖形的能力，如：可以讓學生自己動手畫一畫，或者在遇到物理學習有關立體圖形時，可以讓學生把不同的平面圖在腦海中想象繼而畫出來（俯視圖、側(cè)視圖、仰視圖、投影圖、截面圖等），繼而對學生進行相應的圖形、圖像識別訓練，以便于構建學生的思維，擴展學生的想象能力。讓學生可以充分利用空間想象能力對高中物理的圖像進行剖析。

（二）有助于激發(fā)學生對物理學習的興趣

高中生面臨著高考的壓力，許多學生的學習狀態(tài)在腦海中都繃著一根弦，倘若教師一不留神碰著了，那么對學生整個高中的學習生涯都會有所影響，尤其是在高中這個緊張的學習時刻。而“物理”的學習就是學生那根緊繃的弦，物理知識可以說是高中生學習的一大難關，很多學生的學習興趣都在呈現(xiàn)下降的狀態(tài)。而空間想象力不僅可以幫助學生理解物理知識的重難點，也有效提高了學生的學習效率，不僅是在物理學科上，在數(shù)學上也有著重要的輔助作用。簡單地說想象力是摸不著看不見的，它是通過學生對知識、現(xiàn)象的理解與觀察，繼而在腦海中進行的思維構建，為解題提供有效的思路，通過對信息的處理繼而輸出有效的答案，從而在腦海中進行物理圖景、物理模型的建設。我們都知道“力學”在高中物理中占據(jù)著重要的比重分配，而學生通過空間想象力的運用，不僅可以使得力學知識變得更加簡易、直觀，學生也會因為對力學知識的掌握而樹立起學習物理的自信心。例如，在力學的學習過程中進入動能與動量的學習時，我們會發(fā)現(xiàn)一大部分的學生對于碰撞的計算會經(jīng)常發(fā)生錯誤。錯誤的原因并不在于學生在計算方面容易出現(xiàn)失誤，而是學生對于碰撞的過程以及碰撞前后物理的運動狀態(tài)是否改變，在學生的頭腦中沒有一個清楚地理解，繼而導致在解題過程中出現(xiàn)偏差。這個時候空間想象力便起到了關鍵的作用，學生在腦中可以結合題目所給條件，對碰撞發(fā)生的全過程進行想象：兩個物體發(fā)生碰撞后的方式一般有三種情況“彈性正碰、碰撞后連在一起、斜向碰撞”繼而發(fā)揮自己的想象力對這個過程進行分析，倘若方向沒有改變，物體的運動方向在一條直線上時該如何計算，倘若物體發(fā)生改變不在一條線上該如何計算。通過運用空間想象力，繼而將知識進行分析、解剖得出解題思路，讓學生對物理的學習不光有興趣還要有激情，從而提高學生對物理學習的有效性。

（三）有助于提高學生對信息的提取能力

空間想象能力不僅可以提高學生對事物的觀察，也有效提高了學生對事物的聯(lián)想，而學生通過在腦海中的聯(lián)想可以有效地把一事物和另一事物進行有效的分析、對比與處理，繼而形成科學的思維構建。以便于學生快速提取出對解題有用的信息，讓學生的知識結構更加的清楚。在高中物理的學習過程中，我們就會發(fā)現(xiàn)其中涉及很多需要學生進行聯(lián)想繼而得出解題思路的知識內(nèi)容。例如，萬有引力公式F=GmM/r2;庫侖定律公式f=kq1q2/r2，不難發(fā)現(xiàn)兩者之間較為相似，這個時候就需要學生在進行解題的時候?qū)@兩種公式進行聯(lián)想和區(qū)分，如：兩個公式在推導的過程中都使用了理想模型的物理方法，將施力受力物體的體積視為非常小的點;萬有引力只適用于低速、弱引力場，而不適用與高速、強引力場，而庫侖定律只適用于場源電荷靜止的情況，不適用與運動電荷對靜止電荷的作用力。學生通過在腦海中進行聯(lián)想與區(qū)分以便于學生在遇到此類相關的題型可以進行有效的分析，讓學生可以對題中的信息進行提取、加工繼而保證答案的正確率。其實在物理的學習過程中有很多方面的知識都需要學生運用自己的聯(lián)想，如：學生在學習磁感線的分布特點，就需要學生聯(lián)想到電場線的相關特點，并且加以比較。學生通過有效地運用空間現(xiàn)象力繼而提高學生對信息的提取能力，促進學生的學習質(zhì)量，提高教師的教學效率。

二、 培養(yǎng)學生空間想象能力的對策探討

（一）深入挖掘教材內(nèi)容，樹立空間意識

要想讓學生擁有較好的空間想象能力，教師就要在教材中引導學生發(fā)現(xiàn)與空間想象力有關的知識，進行探索、分析，樹立學生的空間意識。我們都知道物理的學習是一門邏輯性較強的學科學習，包括其自然科學、人文地理等多個領域，同時也為學生的學習過程帶來了極大的困擾，如何有效讓學生運用空間想象力來學習物理知識，教師在教學的過程中就要讓學生多動腦動手，為學生展示與空間現(xiàn)象力有關的輔助性工具，如模型、視頻等途徑，讓學生可以更加直觀地觸摸與感受，繼而有效幫助學生進行物理建模，全方位調(diào)動學生的空間想象力。例如在學習《自由落體運動》這一物理知識的時候，這個時候就需要學生運用空間想象力了，在理解自由落體運動和自由落體運動性質(zhì)的前提下，樹立學生的空間意識，避免學生認為物體越重就下落越快的錯誤思想。通過對教材內(nèi)容的深入挖掘繼而有效為學生樹立科學、合理的空間想象力。

（二）善用教學模型，豐富學生的想象力

對事物的觀察、分析，是學生進行空間想象力的前提，而教學模型不僅可以有效培養(yǎng)學生的想象能力，也使得學生的知識與思維進行了有效的融合，從而使得學生的空間想象力得到升華。就目前而言，模型的教學方式可以說是培養(yǎng)學生空間想象力最直觀、最有效的一種教學手段。例如，在學習《圓周運動》這一知識內(nèi)容的時候，教師可以運用教學用具“地球儀”，以此為表象讓學生建立空間想象力，分析圓周運動的圓心位置及相對應的半徑，從而提高學生的物理建模能力，在具體的實物展現(xiàn)中進行空間能力的思考，讓學生在遇到相關知識內(nèi)容的時候，可以有效地解決問題，就好比遇到這樣的問題設計：“地球自轉(zhuǎn)時，我們會發(fā)現(xiàn)各地的角速度相同但是線速度卻不相同，為什么？”學生就可以聯(lián)想到當時學習圓周運動是對地球儀的探討，繼而幫助學生在頭腦中進行空間想象。通過教學模型，豐富學生的想象力，為學生的空間能力奠定堅實的基礎。

（三）開創(chuàng)信息教學，科學補充空間素材

在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時代，信息化的技術運用也出現(xiàn)在了各行各業(yè)，教育行業(yè)也不例外，教師通過信息技術的融入，不僅可以創(chuàng)新教學模式，也有效提高了學生的學習興趣。尤其是對于枯燥、乏味的物理知識的學習，信息技術的運用使得許多理論型的物理知識以更加直觀、形象的形式展現(xiàn)在了學生面前，使得學生的空間思維能力得到了有效的提升。例如，在學習《曲線運動》這一物理知識的時候，我們所看到的課本知識都是靜面的圖片，教師可以通過多媒體進行視頻的播放，讓學生以更加直觀的形式感受到運動的變化，以便于學生在進行空間想象力建造的時候有充分的理論依據(jù)，以科學、合理的空間思維對問題進行解決。

三、 培養(yǎng)學生空間想象力的注意事項

在物理教學學生通過合理的運用空間想象力不僅可以提高學習效率，也有效增強了學生的學習能力，使得教師的教學質(zhì)量得到了極大的發(fā)展。但是，教師在培養(yǎng)學生運用空間現(xiàn)象力的同時要注意以下幾點：

第一，所運用的道具要符合教材內(nèi)容本身，只有模型與所教授知識進行高度的融合，學生在進行空間想象的時候才會緊扣主題，以免造成解題事物。

第二、要培養(yǎng)學生不同層面的觀察力，我們都知道想象力是建立在科學的觀察上，只有對圖形進行精準的觀察與細致的了解，學生在進行物理建模的時候才會與解題內(nèi)容進行高度的契合，如：“俯視、仰視……”通過不同的層面觀察，繼而得出優(yōu)質(zhì)的答案。

第三，對信息的提取要完整，要想合理運用空間想象力來幫助學生提高學習成績，教師在培養(yǎng)學生空間力的過程中，就要讓學生對題干的信息進行有效地加工、分析、處理，運用科學的比較與歸納對信息進行完整的整合，使得學生在頭腦中形成知識機構，構建物理思維體系，通過對信息完整的提取繼而得出有效的解題思路。

總而言之，物理空間想象力是學生解決物理重難點知識的有效途徑，也是培養(yǎng)學生思維發(fā)展的重要手段，對學生的學習質(zhì)量和學習效率有著重要的引導作用，同時也是教師進行物理教學的質(zhì)量保證。

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作者簡介：

陳輝，江蘇省太倉市，江蘇省太倉高級中學。