高中化學物質結構教學中培養學生空間想象力的方法淺談

盧姣

摘要：在平時課堂當中，老師只注重培養學生的邏輯思維能力，對于理化類的學科，要求學生就必須要掌握足夠的邏輯推算能力，部分教師甚至認為邏輯推算思維要大于一切思維方式。但事實上，學生的想象能力是提升邏輯思維能力的重要核心，缺乏想象力的學生很難在邏輯性思維面前獲得進度。因此，在中學時期、甚至在高中時期的化學教學中，加強對學生想象力的培養，就顯得非常重要了。

關鍵詞：高中化學;想象;培養策略

引言：化學，是在生活中無處不在且無時不見的神奇科學，其可以是家庭中煤氣灶燃起的熊熊烈火，也可以是在微觀世界中隨時出現的新物質;利用無水硫酸銅粉，同學們可以得到湛藍色的寶石;將切開的鈉金屬扔進水里，同學們可以看到高中生涯耳熟能詳的“浮溶游響紅”，神奇的化學世界，就是本篇論文的中心。

一、化學史上想象力與化學家們的愛恨情仇

想象力對于科學家可謂是意義重大，畢竟實驗也只有在大膽想象的基礎上有了理論支撐，才能得到實驗現象與結果，實驗設計也只有在想象力的基礎上獲得靈感。例如同學們在高中學習當中時常遇到的有機物——苯，就是德國化學家凱庫勒在睡覺時的杰作，凱庫勒在睡覺時想象當中分子與原子跳舞，一串碳原子像蛇一般追逐自己的另一末端，最終，變成了我們現如今所見的環狀碳鏈式結構;俄國化學之父門捷列夫于1869年2月，建立起龐大的化學帝國，門捷列夫所整理的元素周期表奠定了化學界至高無上的地位，而元素周期表作為化學的律法而存在著：在當時，63種元素讓眾多科學家愁眉苦展，在自然界當中，每個化學元素之間的規律是什么？是什么原因讓所有元素能夠如此地井然有序的排列呢？在夢境中，豐富的想象力啟發出化學元素界的規律，讓元素的性質遵循著化學周期表中該有的規律變化。

二、在高中化學中，培養學生空間想象力的重要性

1、想象力能夠培養學生空間想象力

化學結構空間是在微觀世界中探尋到的三維立體空間結構，從無數個方向上觀察元素，其形態與結構讓人有著豐富的想象力。想象力更多影響學生對物質立體結構的感知，例如，題目上提到的O元素，一些同學僅僅只能想到這是組成氧分子的元素，是保持人體呼吸的重要物質，而想象力豐富的同學，在微觀世界下觀察到金剛石的空間結構時，便會聯系課本之中C元素的網狀排列結構和層級排列結構;在提到鉆石的空間結構時，便可以很快在大腦當中匯集出不同的空間延展六面結構;想象力豐富的同學總能主動聯系并分析它們之間的性質差異。

2、想象力能夠間接提高學生觀察力

觀察室能直接影響學生視覺感官的重要因素，培養學生的空間想象能力，主要依靠觀察來獲得具體的情況，學生在實驗室中常見的元素模型和課堂化學符號的認知，都是來自對物質結構的觀察。只有深刻分析知識的典型形象特征，通過想象力的開發，具備觀察能力才能有效區分不同相似知識的特點，實現對物質結構的深刻認識。

3、想象力的自主差異性

想象力作為人類探尋新世界的動力，也是人類不斷進步的重要原因，想象力越豐富的學生，動手能力也越強，探索能力也越高，擁有想象力的天賦能加強人的創造能力;中國人自古至今就熱愛飛天夢想，幻想天外幻境，而現如今我們有了高效化學燃料大動力運載火箭、神舟系列飛船的升空、空間站的建立;想象力讓夢想變為現實，讓一切不再遙遠。

三、在高中化學中，學生空間想象力的培養策略

1、促使學生主動學習

培養學生空間想象力是一個漫長的過程，沒有任何事情是可以一蹴而就的，學生需要深刻掌握基礎知識，以此為前提，不斷練習。憑借對三維立體圖形，培養自己的空間立體通感能力，表現出對三維世界的有效觀察，在學習過程中，還要通過立體圖形實現對立體感知的培養，除此之外，要全面解構對立體圖形的形象特征，還需要在練習的過程中創造立體模型，主動思考空間立體結構，此舉能更好地培養學生的觀察意識與形體分析能力，為空間創造力的養成打下良好的基礎。

2、拓展性實戰

提高空間想象力，在充分利用各種資源下學習相關知識和提高練習能力，首先可以借助三維動畫技術來展示360度無死角的化學結構和空間立體圖形。其次通過結合各種化學式特征來學習相關的分子式，并進行二維平面與三維立體空間之間的轉化練習，同時還要不斷運用科技資源來查詢相關資料，來拓展自己的知識庫。最后，對未知分子式進行觀察和分析，嘗試用全新的結構思路來解釋各種化學物質的空間物質結構，讓學生主動擴展自己的知識寶庫。

4、運用自制教學模具培養空間想象力

在高中化學物質結構教學中，培養學生空間想象力，需要運用自制教學磨具。感性認識是空間想象力形成和發展的基礎，課堂中通過對模型、實物的觀察與分析，使學生在頭腦中建立起對空間的感性認識，形成空間整體形象，豎立空間骨架，進而抽象為空間形體的平面圖形。在看圖時，做到由圖想面，由面想體，從而形成“一圖為一體”的觀念。例如在選修物質結構與性質中，學生對于金屬晶體的堆積方式，很難掌握，老師就可以用乒乓球和熱熔膠很好地解決問題。老師在課堂上通過使用乒乓球和熱熔膠模仿金屬晶體的堆積方式，讓學生直觀感受金屬晶體的結構構造，這樣學生在思維中儲存的立體信息越多，使用時提取的立體形象就越多，空間思維能力就越強。這樣既豐富了感性認識，增強了學生的空間思維能力，又可以激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，提升課堂效率。

結語

空間想象力是直接影響我們結構化學物質的思維，只有通過對化學物質結構的學習中熟練運用空間想象力帶來豐富的聯想力和空間幾何直感來有效觀察，才能提高對化學物質結構的學習效率，借助幾何方式來增強對化學物質結構的感知，在良性循環的作用下培養出良好的空間想象力。

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