[摘 ?要]作為物理學(xué)科重要素養(yǎng)組成部分,空間想象能力一直都是物理學(xué)習(xí)中亟待培養(yǎng)的一種能力。通常在實際的物理學(xué)習(xí)過程中,由于對空間想象和圖像運用能力要求比較高,有時會對空間的方位認(rèn)識不明,無法讀懂和空間方位有關(guān)的物理圖像,因而空間方位辨識、空間在頭腦中成像成為了物理學(xué)習(xí)的難點。所以說,物理空間想象能力的不足已經(jīng)成為了培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣和提高物理綜合能力的障礙,因此,培養(yǎng)和探究物理空間想象能力,對學(xué)好物理來說至關(guān)重要。
[關(guān)鍵詞]物理 ?空間想象 ?能力探究 ?培養(yǎng)
中圖分類號:TM75 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0164-01
進入高中之后,在物理學(xué)習(xí)難度上有了明顯提升。由于初中物理講的多是非常直觀的物理現(xiàn)象和物理知識,對空間想象能力的要求并不是很高,相對于高中來說比較容易??梢坏┻M入高中,由于加入了空間想象能力的因素,無論是知識學(xué)習(xí)還是習(xí)題練習(xí)都變得困難和復(fù)雜起來,究其原因便是缺乏空間想象能力。因此空間想象能力成了制約高中生物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。比如:初中的時候?qū)W習(xí)二力平衡,是屬于一維直線的問題,接受起來也比較容易??墒窃诟咧形锢碇袑W(xué)習(xí)的就并不是同一條直線上的二力平衡,而是多力平衡,屬于二三維空間的問題,這就需要擁有空間想象能力,把平面上的知識變得立體起來。今結(jié)合學(xué)習(xí)經(jīng)驗,簡要談?wù)勎锢砜臻g想象能力的探究與培養(yǎng)。
1、空間想象能力差異的成因分析
1.1 聯(lián)想能力有差異,影響對信息的提取
聯(lián)想就是人們在頭腦上將一個事物和另一個事物關(guān)系起來,因而對另一個事物的思想和表象都轉(zhuǎn)移到另一個事物中去的認(rèn)識和思維方法。一般的聯(lián)想包含類比、逆向、推測聯(lián)想等,因為物理知識具備一定的抽象效果,所以,聯(lián)想能力的差距將對頭腦中信息提取有直接的非常大的影響。假如聯(lián)想能力過低,就會使信息的提取受限,不能系統(tǒng)綜合得形成物理知識體系,在實際操作中物理知識就會運用不靈活,從而導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)難度增大,百思不得其解。
1.2 觀察能力的差異會影響對信息的分析
空間想象能力產(chǎn)生差異的另外一個原因是觀察能力的不同,空間想象能力旨在將現(xiàn)實中的存在模型或者符號與頭腦中的思維相結(jié)合,是眼中所見與心中所想有機融合,想要非常正確的在頭腦中構(gòu)建模型和符號,就需要觀察能力的參與。
1.3 想象能力有差異影響對信息的遷移
在學(xué)習(xí)物理知識的過程中我發(fā)現(xiàn),如果單純是想象能力的提升,對物理學(xué)習(xí)幫助并不是很大。直接對物理學(xué)習(xí)能力有幫助的,是創(chuàng)造性想象能力的培養(yǎng)。創(chuàng)造性想象能力直接影響了對信息的遷移。由于物理知識并不是一個理論性和邏輯性很強的知識系統(tǒng),老師不可能在課堂比較短的時間里,將所有的相關(guān)知識都介紹得一清二楚,因此在學(xué)習(xí)物理知識和解決物理問題的時候,需要培養(yǎng)非常強的創(chuàng)造想象能力,以保證新舊知識可以不斷地進行遷移,最后完成物理知識的積累。
2、物理空間想象能力培養(yǎng)策略
2.1 使用模型來提高空間想象能力
例如要對“有關(guān)地球自轉(zhuǎn)的時候各個地角速度相同可是線速度不一致”這樣一個概念加以理解,我們可以使用地球儀作為研究模型,將地球儀作為表象構(gòu)建充分的空間想象能力,以圓周為例,勻速圓周運動的概念;理解線速度、加速度和周期的概念;理解向心加速度概念以及與各物理量間的關(guān)系。理解向心力的概念以及與各物理量間的關(guān)系;會用牛頓第二定律求解圓周運動問題,并能靈活解決圓周運動中的有關(guān)臨界問題;知道離心現(xiàn)象及發(fā)生離心現(xiàn)象的條件。如果在頭腦中能有具體的圖形,未來在學(xué)習(xí)萬有引力中衛(wèi)星圍繞地球運動的時候,就可以在頭腦中重現(xiàn)物理概念,更立體、更直觀的掌握物理知識,從而加深對物理學(xué)習(xí)的理解。
所以作為大量空間記憶表象的綜合和升華的空間想象能力,如果想得到更好的提升,就需要在頭腦中對空間想象素材進行豐富,同時善于使用模型來更好地幫助自己提高想象能力。
2.2 善于進行探索,激發(fā)自身的創(chuàng)新思維能力
可以通過進行探究性學(xué)習(xí),來更好地培養(yǎng)空間想象能力。在完成探究性活動的流程中培養(yǎng)探究精神,激發(fā)創(chuàng)新思維,可以更好地提高物理綜合素質(zhì),也促進了其他學(xué)科的學(xué)習(xí)。利用學(xué)習(xí)小組對自己不懂的問題進行討論,最大限度地化解自己在學(xué)習(xí)探究中的問題,對提升物理學(xué)習(xí)能力是一條很好的途徑。在平時的學(xué)習(xí)物理中,要不斷地培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)自己探索物理的欲望,來提高物理學(xué)習(xí)的效果。
在學(xué)習(xí)物理時,想要建立比較系統(tǒng)的物理知識體系,自身還要喜歡探索,養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題的好習(xí)慣。在物理學(xué)習(xí)過程中,在努力提高成績的同時,更要注重學(xué)習(xí)的自主性與創(chuàng)新性。不死學(xué)知識,善于總結(jié)、舉一反三,,學(xué)會進行自我探索,在物理學(xué)習(xí)實戰(zhàn)中突破常規(guī)思維,創(chuàng)造性地用全新簡單的方法來解題。
2.3 博覽群書,拓展自己的物理知識面
對物理學(xué)習(xí)者來說,想要培養(yǎng)自己的空間想象能力,先要博覽群書來擴展自己的物理知識面。在掌握了大量的物理課外知識之后,不斷地深化自己的物理知識系統(tǒng),不斷地提高自己的物理綜合水平,就可以更好地培養(yǎng)自己的物理空間想象能力,這對物理綜合能力的提高有非常重要的意義。
2.4 理論要和實踐結(jié)合起來,培養(yǎng)物理空間想象能力
在學(xué)習(xí)高中物理中力的作用時,可以將物理概念和生活實踐有機結(jié)合起來。例如生活中可以使用球作為實驗,將球用力拋出之后,球會遵循一定的運動軌跡,在重力作用向下運動,這就再次印證了物理書中力的作用的概念,這就結(jié)合實踐深刻剖析了物理知識,不斷質(zhì)疑,大膽進行了空間想象,同時培養(yǎng)了自己的實踐能力和想象能力,做到了從實踐中得出物理結(jié)論, 再通過物理理論印證實踐。高中物理有很多實驗內(nèi)容,如自由落體運動實驗和能量守恒實驗等,這些都來源于生活,只要仔細鉆研、親自試驗就可以得出書中的結(jié)論。最出名的要算牛頓和蘋果的物理故事,牛頓對落下的蘋果提出了疑問和猜測,對自己的猜想進行了不斷地空間想象,不斷地進行試驗論證,最終就得出了地球的重力原理。
物理知識要和生活實踐結(jié)合起來,還需要提升抽象直觀的空間想象能力,所以,在物理學(xué)習(xí)的過程中要樹立比較直觀的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動變化的觀念,最大程度上培養(yǎng)自己的物理空間想象能力,學(xué)會從觀察和實踐中提取精華,建立自己的知識體系,做到從實驗中聯(lián)系生活實踐,再從生活中提取物理知識。
總之,對物理空間想象能力的探究和培養(yǎng)是一個長遠過程,需要經(jīng)歷長久的知識和經(jīng)驗積淀。培養(yǎng)的過程也要貫穿在高中的整個物理學(xué)習(xí)中,所以為了學(xué)好物理,就要非常重視空間想象能力的探究,通過實踐、觀察、思考使自己的綜合素質(zhì)和思維能力得以提升。只有培養(yǎng)良好的物理空間想象能力,才能在高中生涯學(xué)好物理這門課程。
參考文獻
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作者簡介
張超英(1999-02-20)女,漢,山東青島人,山東青島第五十八中學(xué)學(xué)生。