高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的方法淺談

盧姣

摘要：在平時(shí)課堂當(dāng)中，老師只注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，對(duì)于理化類的學(xué)科，要求學(xué)生就必須要掌握足夠的邏輯推算能力，部分教師甚至認(rèn)為邏輯推算思維要大于一切思維方式。但事實(shí)上，學(xué)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(xué)生很難在邏輯性思維面前獲得進(jìn)度。因此，在中學(xué)時(shí)期、甚至在高中時(shí)期的化學(xué)教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生想象力的培養(yǎng)，就顯得非常重要了。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);想象;培養(yǎng)策略

引言：化學(xué)，是在生活中無(wú)處不在且無(wú)時(shí)不見的神奇科學(xué)，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(shí)出現(xiàn)的新物質(zhì);利用無(wú)水硫酸銅粉，同學(xué)們可以得到湛藍(lán)色的寶石;將切開的鈉金屬扔進(jìn)水里，同學(xué)們可以看到高中生涯耳熟能詳?shù)摹案∪苡雾懠t”，神奇的化學(xué)世界，就是本篇論文的中心。

一、化學(xué)史上想象力與化學(xué)家們的愛(ài)恨情仇

想象力對(duì)于科學(xué)家可謂是意義重大，畢竟實(shí)驗(yàn)也只有在大膽想象的基礎(chǔ)上有了理論支撐，才能得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也只有在想象力的基礎(chǔ)上獲得靈感。例如同學(xué)們?cè)诟咧袑W(xué)習(xí)當(dāng)中時(shí)常遇到的有機(jī)物——苯，就是德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒在睡覺(jué)時(shí)的杰作，凱庫(kù)勒在睡覺(jué)時(shí)想象當(dāng)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(xiàn)如今所見的環(huán)狀碳鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu);俄國(guó)化學(xué)之父門捷列夫于1869年2月，建立起龐大的化學(xué)帝國(guó)，門捷列夫所整理的元素周期表奠定了化學(xué)界至高無(wú)上的地位，而元素周期表作為化學(xué)的律法而存在著：在當(dāng)時(shí)，63種元素讓眾多科學(xué)家愁眉苦展，在自然界當(dāng)中，每個(gè)化學(xué)元素之間的規(guī)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(mèng)境中，豐富的想象力啟發(fā)出化學(xué)元素界的規(guī)律，讓元素的性質(zhì)遵循著化學(xué)周期表中該有的規(guī)律變化。

二、在高中化學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的重要性

1、想象力能夠培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

化學(xué)結(jié)構(gòu)空間是在微觀世界中探尋到的三維立體空間結(jié)構(gòu)，從無(wú)數(shù)個(gè)方向上觀察元素，其形態(tài)與結(jié)構(gòu)讓人有著豐富的想象力。想象力更多影響學(xué)生對(duì)物質(zhì)立體結(jié)構(gòu)的感知，例如，題目上提到的O元素，一些同學(xué)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(zhì)，而想象力豐富的同學(xué)，在微觀世界下觀察到金剛石的空間結(jié)構(gòu)時(shí)，便會(huì)聯(lián)系課本之中C元素的網(wǎng)狀排列結(jié)構(gòu)和層級(jí)排列結(jié)構(gòu);在提到鉆石的空間結(jié)構(gòu)時(shí)，便可以很快在大腦當(dāng)中匯集出不同的空間延展六面結(jié)構(gòu);想象力豐富的同學(xué)總能主動(dòng)聯(lián)系并分析它們之間的性質(zhì)差異。

2、想象力能夠間接提高學(xué)生觀察力

觀察室能直接影響學(xué)生視覺(jué)感官的重要因素，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，主要依靠觀察來(lái)獲得具體的情況，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中常見的元素模型和課堂化學(xué)符號(hào)的認(rèn)知，都是來(lái)自對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的觀察。只有深刻分析知識(shí)的典型形象特征，通過(guò)想象力的開發(fā)，具備觀察能力才能有效區(qū)分不同相似知識(shí)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的深刻認(rèn)識(shí)。

3、想象力的自主差異性

想象力作為人類探尋新世界的動(dòng)力，也是人類不斷進(jìn)步的重要原因，想象力越豐富的學(xué)生，動(dòng)手能力也越強(qiáng)，探索能力也越高，擁有想象力的天賦能加強(qiáng)人的創(chuàng)造能力;中國(guó)人自古至今就熱愛(ài)飛天夢(mèng)想，幻想天外幻境，而現(xiàn)如今我們有了高效化學(xué)燃料大動(dòng)力運(yùn)載火箭、神舟系列飛船的升空、空間站的建立;想象力讓夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓一切不再遙遠(yuǎn)。

三、在高中化學(xué)中，學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)策略

1、促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

培養(yǎng)學(xué)生空間想象力是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，沒(méi)有任何事情是可以一蹴而就的，學(xué)生需要深刻掌握基礎(chǔ)知識(shí)，以此為前提，不斷練習(xí)。憑借對(duì)三維立體圖形，培養(yǎng)自己的空間立體通感能力，表現(xiàn)出對(duì)三維世界的有效觀察，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，還要通過(guò)立體圖形實(shí)現(xiàn)對(duì)立體感知的培養(yǎng)，除此之外，要全面解構(gòu)對(duì)立體圖形的形象特征，還需要在練習(xí)的過(guò)程中創(chuàng)造立體模型，主動(dòng)思考空間立體結(jié)構(gòu)，此舉能更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察意識(shí)與形體分析能力，為空間創(chuàng)造力的養(yǎng)成打下良好的基礎(chǔ)。

2、拓展性實(shí)戰(zhàn)

提高空間想象力，在充分利用各種資源下學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和提高練習(xí)能力，首先可以借助三維動(dòng)畫技術(shù)來(lái)展示360度無(wú)死角的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間立體圖形。其次通過(guò)結(jié)合各種化學(xué)式特征來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的分子式，并進(jìn)行二維平面與三維立體空間之間的轉(zhuǎn)化練習(xí)，同時(shí)還要不斷運(yùn)用科技資源來(lái)查詢相關(guān)資料，來(lái)拓展自己的知識(shí)庫(kù)。最后，對(duì)未知分子式進(jìn)行觀察和分析，嘗試用全新的結(jié)構(gòu)思路來(lái)解釋各種化學(xué)物質(zhì)的空間物質(zhì)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生主動(dòng)擴(kuò)展自己的知識(shí)寶庫(kù)。

4、運(yùn)用自制教學(xué)模具培養(yǎng)空間想象力

在高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力，需要運(yùn)用自制教學(xué)磨具。感性認(rèn)識(shí)是空間想象力形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，課堂中通過(guò)對(duì)模型、實(shí)物的觀察與分析，使學(xué)生在頭腦中建立起對(duì)空間的感性認(rèn)識(shí)，形成空間整體形象，豎立空間骨架，進(jìn)而抽象為空間形體的平面圖形。在看圖時(shí)，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(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中，學(xué)生對(duì)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(wèn)題。老師在課堂上通過(guò)使用乒乓球和熱熔膠模仿金屬晶體的堆積方式，讓學(xué)生直觀感受金屬晶體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，這樣學(xué)生在思維中儲(chǔ)存的立體信息越多，使用時(shí)提取的立體形象就越多，空間思維能力就越強(qiáng)。這樣既豐富了感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的空間思維能力，又可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，提升課堂效率。

結(jié)語(yǔ)

空間想象力是直接影響我們結(jié)構(gòu)化學(xué)物質(zhì)的思維，只有通過(guò)對(duì)化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中熟練運(yùn)用空間想象力帶來(lái)豐富的聯(lián)想力和空間幾何直感來(lái)有效觀察，才能提高對(duì)化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)效率，借助幾何方式來(lái)增強(qiáng)對(duì)化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的感知，在良性循環(huán)的作用下培養(yǎng)出良好的空間想象力。

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