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1、XXXX学院成人高等教育毕 业 设 计（论文）在物理教学中激发学生的空间想象力学习形式：业余 函授 夜大 脱产教育层次：高起本 专升本 高起专教 学 点： XXXX学院理学院 年 级： 2008级 专 业： 物理学 学 号： XXXX 学生姓名： XXXX 毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计
2、）作者完全了解XXXX学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名：日期： 日期： XXXX 毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单姓名职称单位备注XXXX副教授XXXX学院理学院主席（组长）XXXX教授XXXX学院理学院组员XXXX讲师XXXX学院理学院组员XXXX讲师XXXX学院理学院组员摘 要在新的课程理念指导下,教师的教学理念
3、、学生的学习方式都将发生根本性变化,原有的教学模式被打破,教师从知识的传授者变为学生学习的组织者、指导者、促进者，学生也要从被动的接受知识转变为主动地获取知识,重视自身非智力因素的培养,这一转变教师起着很关键的作用。如何在课堂中有效地组织教学，对每一位教师而言,都是一个值得深思的问题。在中学物理教学中，中学物理对学生抽象思维、空间想象能力要求较高，如何培养学生空间想象能力是教学的重点也是难点。在教学中，采用灵活多样的方法，创设具有生活性、形象性、延伸性的物理情景是培养学生空间想象能力的重要途径。想象力是人的智力因素中极为重要的一种，是创造力的基础和动力。没有想象就没有物理学辉煌的今天，同样，物
4、理学习也离不开想象。新时期需要创新人才，创新人才离不开想象。 关键词：空间想象；物理情景；方法途径 目 录1. 前 言 12. 空间想象力在物理教学中的重要性.221想象力是人的智力因素中极为重要的一种，是创造力的基础和动力22. 2 物理学的发展离不开想象,同样,物理学习也离不开想象23. 物理情景创设331密切联系生活332利用像象直观，创设问题情境333 用学生亲身体验，创设问题情境334 具体问题的解决过程中，创设问题情境34如何培养学生的空间想象力541创设宽松环境，诱发学生展开想象的翅膀542 训练直觉思维，发展学生的联想和想象能力543 培养学生画情景图的习惯64. 4拓展思路,
5、培养发散思维65. 结论8参考文献9致谢101 前 言所谓空间想象力，就是对客观事物的空间形式进行观察、分析和抽象思维的能力。物理空间想象能力是指在解决物理问题时，在头脑中形成的物理情景和物理模型。创设物理情景是培养空间想象能力的前提条件，空间想象能力是物理情景的再现和升华。随着时代的发展和科技的进步，教育不能只停留在传承人类原有文化的层面上，我们必须树立创新意识，探求科学的学习方法和途径，让学生掌握学习的手段和技能，激发学生独立思考和创新的意识，培养学生的科学精神和创新思维的习惯，培养学生获取新知识的能力和运用知识去分析、解决问题的能力。教师要给学生开辟思维的广阔空间，在教学中去拨动学生思维
6、的琴弦，激发学生封存的记忆，唤醒学生沉睡的潜能，让他们敢于越超前人，勇于挑战自我，充满信心，大胆开拓。在当今的教学中，教师在重视知识的传授，让学生尽可能多地进行知识和信息的储存，尽可能多地吸收前人已总结出的思维成果的同时，更应该教给学生学习的方法，思维的方法和技能、技巧，让学生在头脑中进行搜索联想，考虑采用什么。凡尔纳曾说过：只要世界上有人能够想象得出来，就一定会有人将想象变成现实1。他的说法已经得到了有力的验证。比如，电话、电视、飞机、火箭等等，不都是人们受到某种启发或看到某种现象，从而产生想象，在大脑里构建蓝图，然后通过艰苦地努力和尝试实现的吗？在人类文明的进程中，每一个脚印都蕴含着想象的
7、火花，每一点成功都闪烁着创造的光芒。很多学生普遍反映物理难学，其根本原因在于理不清物理过程，空间想象能力不够，在头脑中不能形成正确的物理情景，因此对一些物理问题无从下手。在物理教学中，如果创设合适的物理情景，帮助学生形成概念、建立模型、得出规律，便能激发学生学习物理的兴趣，提高学生的空间想象能力。2 空间想象力在物理教学中的重要性21想象力是人的智力因素中极为重要的一种，是创造力的基础和动力物理学科是一门以物理现象和物理实验为基础的自然科学，这就决定了物理概念和规律本身隐含着想象特色。翻开物理学发展的历史，从牛顿到爱因斯坦，从经典力学到相对论，物理学的每一个新理论的建立，无不是从科学家的想象起
8、步的。在世界科学发展史上做出卓越贡献的大科学家牛顿就曾经设想：从高山上用不同的水平速度抛出物体，其速度一次比一次快，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转成为一颗绕地球运动的“人造地球卫星”，正是这想象中的情景奠定了万有引力定律的基础，并且引发了后来航天史上的革命；伽利略用重轻球自由下落的想象实验推翻了“重物比轻物下落快”的千古教条；法拉第为电场和磁场引入了神奇的磁感线和电场线；汤姆逊依据电子的发现，想象了原子枣糕式模型这些都是著名的极富独创性的想象的产物。可以说，没有想象就没有物理学辉煌的今天。22物理学的发展离不开想象，同
9、样，物理学习也离不开想象物理学中的理想模型（质点、点电荷）、理想过程（自由下落、等温、等压）、理想实验（理想斜面实验）都是以一定事实为依据，以一定形式为支持建立起来的正确、鲜明、概括化的理想化形象，是丰富想象的产物。2在物理学习中要理解它们需要想象，要针对某一具体问题建立一个理想化的形象更需要想象。要使学生养成习惯：每遇到一个问题都能从不同角度、不同侧面来思考、联想，唤起大脑中与该问题有关的表象，并将其与所遇到的问题进行比较、重组，构建出新的物理形象，寻找出多个解决问题的方案，进而筛选出最佳方案。同时，教师还应引导学生针对某一问题，有目的、有计划、有步骤地展开联想，从而提高想象的自觉性和目的性
10、。在物理问题的解决过程中，想象发挥着重要作用。解决物理问题不仅需要想象得出问题的空间关系和物理图景，而且需要想象在整个解题思路中起导向和创造作用，这种导向作用表现为通过想象获得对问题轮廓整体的认识，引导解题活动有目的地向着预想的方向发展。3 物理情景创设31密切联系生活。 物理现象无处不与生活相联系。在中学课本中，有些物理问题是形象的、直观的，但也有一些物理问题是抽象的、概念化的物理模型，在教学过程中若能转化为生活实例，对学生来说既易接受，又易掌握。例如，在讲单摆问题中速度与位移的关系时，以生活中荡秋千为实例，让学生亲身体验或根据以往的经验，就能够很容易地使学生认识到往最低点运动时速度增大，往
11、两侧运动时速度减小。32利用像象直观，创设问题情境物理上的直观教学和实验教学就是重视学生感性认识，利用想象直观的教具和图片、声音等素材，展现物理情景的。比如在讲解，杠杆知识的引入中，出示生活中常见的剪刀，夹蜂窝煤的火钳等，给学生以最直接的感官刺激。学生首先接受他们是简单机械，同时产生兴趣。在这样的时机，教师把要研究的问题界定在“杠杆”，对实现良好的教学效果有很积极的促进作用。33 用学生亲身体验，创设问题情境在“做功和内能的改变”教学中，使让学生“摩拳擦掌”感受一下自身的摩擦生热，在学习“力的作用是相互的”教学课堂上，体会一下手拍桌子时手也有火辣辣的感觉。通过具体操作，引导学生参与了观察、分析
12、、抽象、概括这一生动的过程，概念的理解、表述、应用创造了有利条件，而且对后面相关知识的理解都奠定了基础34 具体问题的解决过程中，创设问题情境学生在解决具体问题时，如果不学习新知识，则新问题将将无法解决，或者解决了问题后，要说明解题过程的正确性时，不用新知识便无法说明理由。在教师设置的此种“新冲突”中，学生产生的兴趣和迫切心情是课堂上最珍贵的波澜。例如：在明确了力可以改变物体的运动状态以后，学生会解释“空中下落的雨滴速度越来越快，是重力改变了他的运动状态”，此时教师马上提出“教室里的日光灯受到重力和两绳向上的拉力，共三个力的作用，它却一直静止，为什么如此多的力却没能改变日光灯的运动状态？学生必
13、然被新的问题，新的矛盾深深吸引，在这样的冲突“刺激”下提出平衡力的教学，效果不会差。根据奥苏贝尔的同化理论，任何一个新知识均可以通过上位学习、下位学习、组合学习，设计恰当的先行组织者，寻求它与旧知识的联系作为新概念的增长点，促进新知识的学习。可见在教学中，利用学生原有知识来创设情景，有助于学生积极主动地学习，促进思维的敏捷性和创造性。如在“电磁振荡”教学中，提出以下问题：电容器具有什么本领？当电容器的带电量增加时，其两端的电压、电场强度以及它所储存的电场能如何变化？（得到上述物理量是同步变化的）当电流通过自感线圈时，将产生何现象？如电流增加时，它内部的磁场能如何变化？自感电动势的作用如何？如果
14、把一储存电荷的电容器与一自感线圈组成一个回路，电路中的电流将是怎样一种情况？通过上述问题的回答，学生不但把原有知识回忆起来了，而且为新知识的学习奠定了基础。同时，让学生猜想情况，提出各种假说，学生的求知欲得到充分的调动。4 如何培养学生的空间想象力41创设宽松环境，诱发学生展开想象的翅膀对于刚接触物理的学生一般都觉得物理比较有兴趣，这是因为物理知识、物理现象来源于生活，能满足学生的好奇心，许多物理实验都能让学生浮想连翩。但过不了多久，一部分学生就会对教师自认为是很精彩的物理现象、物理知识麻木，甚至是讨厌。这是因为教师在讲解这些知识时没有及时满足学生好奇的各种提问，折断了学生联想的翅膀，把学生的
15、思维一个个地抓进了他们不心甘情愿进去的知识框框中。教师必须为学生提供发展想象力、培养创造性思维的空间、机会和舞台，为学生的成材创设宽松的教学环境。在物理教学中要鼓励学生大胆联想和善于联想。敢想才是敢做的起点，教师对学生稚嫩、离奇的想象不要讽刺、讥笑，要珍惜并加以引导。爱因斯坦在回答别人问他为什么能做出创造时说：“我没有什么别的才能，不过喜欢寻根刨底地追问问题罢了。” 3所以，要培养创造性思维能力，首先教师要转变教学观念，把教学主体让位于学生，做学生学习的合作者、引导者，而不是主宰者；宽容待人，让学生能平等地参与教学，使学生能克服心理障碍，大胆地质疑问难。其次在教学中，要保护学生的好奇心和创造火
16、花，不要以成人的所谓成熟的眼光看待学生的世界。多用启发式教学，引导学生求异质疑，激励学生多提问题，鼓励他们以研究者和创造者的姿态去独立思考。在教学中可以介绍哥白尼、伽利略等科学勇士的事迹，以此来鼓励学生对前人的一些现成的科学理论和传统观点，有大胆质疑的勇气；对前人尚未揭示的事物和规律，有勇于发展的精神。即使某些发问是可笑的，某些提法是错误的，某些探索是失败的，教师也要从积极的方面加以鼓励，并帮助学生分析错误和失败的原因，变错误为正确，变失败为成功，不挫伤学生求异思维的积极性。在培养学生的创造性思维中，不要把学生的创造性问题扼杀在萌芽之中，请记住爱因斯坦说过的话：“提出一个问题，往往比解决一个问
17、题更重要。” 442 训练直觉思维，发展学生的联想和想象能力伟大的物理学家牛顿说过：“没有大胆的猜测，就不能做出伟大的发现。” 5直觉猜测是创造性活动的起点，科学家的许多发明、创造都来自于他们的直觉。直觉对于新出现的现象或事物，能未经严密的逻辑程序，直接地认识到其内在本质或规律，是一种认识过程的突变、升华，当然直觉必须以丰富的知识和经验为基础。所以在教学中培养学生的直觉，有助于开发学生的创造性思维。联想和想象对于创造性思维的激发很重要。联想可以把多个不同事物联系在一起，容易触发灵感而导致新的发现。想象能不断地改造旧表象，创造新表象，是创造的基础。在物理教学中要鼓励学生发挥自由联想的习惯，使他们
18、敢想、爱想和善于想，以开拓学生的思路，活跃他们的思维。还要启发学生：根据已知进行联想，判断结果；通过联想证实已知的结论；运用联想进行实验设计；根据有关知识进行比喻想象；发挥自由假想。通过假想养成学生爱幻想、爱探索的习惯，从事物的另一面强化他们所学的知识。如在摩擦力的教学中提出：假如世界上没有摩擦力，或者地球没有引力，世界将是怎样的？43 培养学生画情景图的习惯图像是一种直观的表述语言。画图是对视觉能力、想象能力和绘图能力的综合训练，也是表达实验设计示意图、交流设计思想、完善设计构思的重要手段，它可以把大脑内部的思维活动形象化、外显化。教师在教学中可以通过画情景图的方式，帮助学生建立形象的物理情
19、景。教师在平时的物理教学中，应重视画图习惯的培养，指导学生通过画图去分析物理过程，思考物理问题。有一些题目很抽象，复杂的物理情景隐藏在文字背后，这时更需要引导学生依靠形象思维，通过联想和想象把物理过程展现出来。绘制情景图对我们正确分析、想象物理过程有很大的帮助，尤其对那些复杂的物理过程，如能抓住其关键形象，并草图表达（如物体运动轨迹草图、实验装置示意图、电路图等等），这对于进一步分析将有很大的帮助。俄国教育家乌申斯基说：“强烈的活跃的想象是伟大智慧不可缺少的属性。” 6中学生在学习各门课程中都要借助想象力。没有想象力，学生将难以理解教材中的图形、概念。想象力还直接关系到学生创造力的发展，现实生
20、活中的许多发明创造都是从想象开始的。4.4 拓展思路,培养发散思维。有很多物理习题是可以用多种方法求解的，在学习过程中加强一题多解的练习,不仅能够拓展思路，还能进一步熟悉掌握各知识点之间的联系，跳出思维的局限障碍：在分析力与运动的关系时，既可以应用牛顿运动定律分析计算，也可以应用动量、能量观点判断。在讲解例题或布置作业时，老师要提出这样的要求。经过一定的训练，学生的分析解决问题的能力能够得到明显地提高，解题思路会更灵活、多样。物理情景的创设是培养空间想象能力的先决条件，在平时的物理教学中只有多多展示直观、形象的物理现象和创设生动活泼的物理情景，才能使学生更好地掌握物理概念、规律，在分析解决有关
21、问题时，就能够利用已有的印象，在头脑中形成正确的、适当的物理模型，解决问题就能得心应手了。5 结论空间想象能力是借助旧有表象,在头脑中形成未曾直接感知的空间形象的能力,是一种创造性的形象思维能力。想象力是人对未知事物在头脑里的一种虚幻的解释，正因为有了想象力，人才会想尽办法去实现想象中的事物。想象力是动力的源泉，在实现理想的过程中，不断探索，不断失败，继而不断总结，不断进步，周而复始，形成了宝贵的经验，就是我们今天学习的知识。新时期需要创新人才，创新人才离不开想象，没有想象力不可能成为创新人才。空间想象力的培养是一个从无到有、从有到好的过程，但能力的培养不是一节两节课就能实现的，必须贯穿教学的
22、始终；要注意克服学生中存在的畏惧心理，激发学生的学习热情参考文献1 董奇.心理与教育研究方法M.广东教育出版社, 2005. 45-462廖伯琴. 张大昌. 物理教育与科学素质培养C.湖北教育出版社. 2002.468-471 3项红专.物理学思想方法的研究M.浙江大学出版社.2004. 1464 孙彪.中学物理教学中空间思维能力的培养.曲靖师专学报. J1999,6:75 张耀华.制图课中培养空间思维能力的两个教学环节.成人教育J1998,3:96 董素艳.在课堂里放飞想象在物理教育中培养空间想象力.N.科技报2006-11-7(10)致 谢这次毕业论文能够得以顺利完成，并非我一人之功劳，是所有指导过我的老师，帮助过我的同学和一直关心支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意！ 感谢我的指导老师XXXX老师，没有您的悉心指导就没有这篇论文的顺利完成。感谢我所有的老师,他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
