形象思维的培养是学好科学的关键

随着新课程的不断实施，课堂教学中应不断地体现新课标理念，紧扣新教材特点，积极倡导和实施开放性教学方式，注重培养学生自主、合作、探究的学习方法和创新意识，促进学生主动、高效、个性化地学习，创设情景努力培养学生的思维品质，努力提高学生的素质和能力。

由于人类思维的基本特征是脑的两个半球协调并用，相互补充，共同完成思维活动，达到对未知世界的认识。然而，现实的教学工作中，实质上往往只重视左半脑的开发，重视逻辑思维的发展，而严重地忽视了右半脑的开发，忽视了形象思维的培养。对于学生学习效果的考核也是如此，这就是严重地影响了学生探究、创新意识和能力的锻炼及培养，为了使学生左右脑获得协调发展，发挥大脑的整体功能，培养出大批具有探究意识，创造性意识的新时代人才，本文以科学为例，浅谈一些培养形象思维能力的具体做法。

一、      丰富的表象是形象思维的前提

自然界真实事物生动具体的形象，经过人们多次的知觉，在人脑中留下痕迹，心理学称之为表象。人脑对已有的表象进行加工改造，创造出新的形象的过程就是形象思维。正如没有概念就难以进行逻辑思维一样，没有丰富的表象就不能创造出新形象。形象思维完成不了，又怎能进行逻辑思维呢？我们在平时的教学中，不是经常遇到学生对自己不熟悉的事物难以理解的现象吗？爱因斯坦说过：“我思考问题时，不是用语言进行思考，而是用活动的、跳跃的形象进行思考。当这种思考完成之后，我要花很大力气才能把它们转换成语言。”这正是一个物理学家的思维过程：首先是右脑的形象思维，然后才是左脑的逻辑分析。那么，没有丰富的表象做为第一步加工材料，又如何谈及第二步呢？可见，为了培养学生的形象思维，首要地是应先贮存丰富的物理表象。

㈠加强观察和实验，使学生获得丰富的表象

一个成功的演示实验，能起到千言万语说不清，一看实验现象就分明的作用，从而给学生留下深刻的表象。教师在设计实验时应出奇、反常，以激起学生的悬念和联想。例如：“一纸托杯水”引入大气压强；“火煮金鱼”阐明水是热的不良导体：向澄清石灰水中“吹气”，引出化学变化等。同时要尽最大努力把教师演示实验变成学生动手做，或分工合作做的分组实验，这样摄入的形象生动、具体。例如将笔套立于桌子上的纸条上，将纸条慢慢抽去，笔套倒下；将纸条迅速抽去，笔套仍然直立不倒等。然后引导学生进行思维分析，解释这种现象。使形象思维和逻辑思维紧密结合。

从培养形象思维能力的角度出发，学生实验尽量改用探索性实验。因为探索性实验是在规律建立之前做的，学生从实验中获得的表象，正好用来思维加工，使形象思维和逻辑思维相得益彰，生动、形象、具体地归纳出规律。这样获得的规律，既有利于学生理解，又有利于学生应用。例如：蜗牛的结构和功能；摩擦力大小的决定因素；弹簧的伸长与所受拉力的关系等。凡是物理定律、化学规律、生物原理等，均应创造条件，认真实施探索性实验，并对每一单元或每一章知识进行全面系统地安排，从而把探索性实验贯穿始终。例“密度”的教学中，首先安排一节测同体积的铁、铜、铝的质量的探索性实验，为引出密度概念埋下伏笔。再紧扣“如何鉴别区分不同物质？”安排看一看、嗅一嗅、压一压、尝一尝等学生探索实验，利用上述实验所获得的表象，使形象和逻辑思维相配合，形成密度概念。最后学习密度的应用，又安排具有设计性、研究性的实验：1、用何仪器测盐水密度；2、改用弹簧秤重测一杯盐水密度等。

重视课外小实验、小制作。让学生动手做测力计，托盘天平等。其表象就更清楚，更深刻了，原理、结构和使用也就更准确、更灵活了。在手掌上放半块砖（或其他），让手掌由静止匀速向下、向上运动，体验手受压力的感觉等，去体验平衡力等概念和原理。

在所有的实验中，都要善于诱导学生进行认真观察，以建立正确的视觉表象。例如：利用对比实验，观察分清蒸发和沸腾的区别；要明察秋毫地善于看出水银温度计的微小变化；要善于捕捉稍纵即逝的现象。眼睛是心灵的窗户，观察是摄取表象的镜头。只有镜头对得正，光圈调得准，距离选得好，才能摄取丰富的表象。

㈡联系实验，使学生广泛摄取物理表象

我们周围是一个丰富多彩的自然界，有许多奇妙的现象，科学就在我们身边，只要我们做有心人，随时都可以采撷一些科学现象与我们所教的科学内容联系起来，从而丰富物理、化学、生物等表象。

日常生活中的那些司空见惯的现象，正可以从类比中形成表象。例如学习分子运动论时，学生对一瓶水与一瓶酒精混合装不满两瓶的实验难以理解。则教师可以提问学生：一桶核桃和一桶黄豆倒在一起，还是两桶吗？学生就会豁然开朗。有了表象，疑难也就迎刃而解了。

组织学生参观科技展览；举办“我们身边的科学”讲座；进行科学知识的竞赛；成立课外科学兴趣小组；等等。这些都能丰富学生的科学表象。

教学中还要充分运用教学挂图和课本中的插图。例如：实物图（手按图钉，阐述压强）；示意图（受力图，电路图，光路图等）；立体剖面图的应用；等等。

㈢从声象教学中让学生充分摄取科学表象

声象教材的独特之处，在于能使视觉和听觉并用，画面的制作适当配合解说，音乐，音响效果，以形象和声乐表现内容，促使左右脑同时工作，以提高教学效果。

声象教材的独特之处（包括多媒体课件）还有着许多直接接触周围世界而难以达到的优越之处。它不受时间的限制，能够真实地再发生过的事物：可用慢镜头表现的变化速度极快的以致看不清的现象，又可以用快镜头展示变化速度极慢难以感觉的过程；它又不受空间限制，能够满足人们的需要，把边远的事物展现在眼前，把人眼看不到的事物千百倍的放大，又可以把巨物缩小来展现；又能用特写镜头突出事物的关键部分，增强观察的正确性。例如天体物理中的月相变化，地球自、公转，星座的观察，二十四时区的区分等；临时难以演示成功的实验，某些技能的示范等都可用录象片、幻灯片或课件来放映。使学生扩展表象，将形象教学与理论教学有机地结合起来。

二、      加强右脑训练是培养形象思维的重要途径

形象思维绝非文学艺术家的专利品，人皆有之，更为自然科学家所重视——只是称其为“想象”，爱因斯坦曾经说过，想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括自世界的一切，推动着进步；并且是知识进货的源泉，严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。伏尔泰则更加具体的说“看到了有人用一根木棒掀起一块用手推不动的大石头，积极想象就能分行出各种各样的杠杆，然后还能分行出各种复杂的动力机，这种机械只不过是杠杆的改装而已，必须首先在心灵里想象出机械及其效能，然后才能付诸实现。”这正如马克思所阐述的：建筑师在建造房屋之前，“已经在自己的头脑中把它建成了。”其实心理学家对想象所下的定义也表明它是形象思维。那么，在教学中如何加强形象思维能力的培养呢？

㈠充分发挥形象思维的教学功能

教学活动中的形象思维，是一种按一定目的，自觉进行的有意形象思维。根据思维的新颖程序和形式不同，又可分为再造型和创造型两种形象思维。

再造型形象思维是根据语言的描述、文字的表达或图样的示意，在人们头脑中形成新形象的过程。它在教学中应用最经常，最广泛，是学生进行学习不可缺少的条件，为此，在科学教学中要加强状态和过程的分析。例如，在学习“运动和静止”时让学生观看城市风光图，诱导学生观看哪些物体在运动？并启发学生：当你判断一个物体运动时，是把哪个物体看做静止不动的？使物体的动静表象在学生大脑中奔驰、喧啸、组合、变化，形象思维和逻辑思维相依为命，最后顺利地归纳出“运动”、“静止”、“参照物”等概念，有力地促进了右脑的工作和教学的进行。

在进行习题课教学中，要把这种定性分析作为解题的首要、关键的一步，要认真仔细的分析问题所描述的现象发展变化的全过程，力求对整个运动和变化了如指掌，图景清晰。再现型形象思维完成了，解题的思路也就清楚了。

创造型形象思维是人脑在原有事物表象在基础上，独立地首创出新形象的思维过程，是对科学研究中的末知研究对象的一种形象化的联想、类比、构思，从而把不能由感官感知自然现象的形象，鲜明的展现在脑海中，进而揭示其本质和规律。例如，太阳高度角的变化与杆棒影子的长短变化、方向变化中联想和构思出来。还有如光线、力的作用线；假如失去重力或磨擦力，我们的世界将会怎么样？这些都是创造型形象思维塑造的，过去不曾由感官反映过的事物表象，从而构成了有血有肉的科学理论体系。

我们在教学时，对于这些创造型形象思维的成果，绝不能漠然视之，草率应付，而应循循善诱，恰如科学家当年创造这些科学表象一样，启发学生也重来一次创造，以培养其形象思维能力，具体实施时力求做到：一方面要加强实验观测，使学生“眼见为实”，例杆影的变化，星座的观察，另一方面，除了用语言信息激活学生左脑，更要重视运用表象信息激活右脑，通过联想法、类比法、比喻法、幽默法等，用学生比较熟悉的实物形象使抽象的知识具体化、形象化，以调动学生右脑的思维活动。例如：牛顿第一运动定律，可用斜面小四的演示和学生亲自实验来加强形象化，促使右脑配合左脑，顺利地完成联想和思维活动。

幻想是创造型思维的一种特殊形式，其特征是指向未来，并与个人愿望紧密联系。在科学教学中，有许多可以激发学生进行幻想的内容，例如宇宙航行，登上月球、天体星座等，给学生插上幻想的翅膀，使他们在未来的广阔天地里尽情翱翔。

㈡充分发挥理想化方法的教学功能

形象思维过程是一个形象的分析综合过程，是从众多的已有表象中，根据某种需要，分析出某些共同的本质要素，然后按照新的构思重新综合，创造出新形象的过程。其独特形式之一，乃是典型化，也就是根据同一类事物的共同特征，创造出新的典型形象的过程。典型化是文学艺术创作的重要方式，所谓“典型环境中的典型人物”，在科学研究中，则称之为理想化方法，它实际上是唯物辩证法中，要抓住主要矛盾和矛盾的主要方面的辩证方法的体现。

在科学研究中，理想化方法表现为：其一，理想模型。就是建立一种高度抽象的理想形象，并赋予它一定的科学概念，包括理想物体（如光滑平面，薄透镜等）和理想系统。其二，理想过程。就是用一个理想化的物理或化学过程，近似的反映某些运动，变化过程的主要特征形象，如匀速直线运动，匀质物体等。其三，理想实验。就是以一定的实验观察为基础，而在大脑中进行的一种理想化的思维过程。例如伽利略发现惯性定律时的理想斜面实验。

㈢利用广阔天地培养学生的思维能力

首先，我国的诗词宝库五彩缤纷、琳琅满目，其中有许多诗句准确地描述，甚至完满的解释了科学现象，广泛的涉及力学、声学、光学、化学、生物学等领域。例如：毛泽东主席的“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，梁元帝的“不疑行船动，唯看远树来”等，描述的是地球的自转距离，静止、运动，参照物。王涣之的“欲穷千里目，更上一层楼”等，描绘的是光的直线传播。于良史的“掬水月在手，弄花香满衣”刻画的是平面镜成象等。的确是诗中有画，画中有诗。教学中恰当引入，不仅能利用其艺术性激发学生的学习兴趣，而且可将其展现的艺术表象转化为科学表象，充分发挥形象思维的功能。

有些科学规律，很难用具体的形象描绘，但借助于函数图象，仍可发挥形象思维的教学功能的。例如：在探究性学生实验中，当测量一系列数据后，即可用图线法探寻科学规律。有些科学习题要善于用图解法分析求解问题。在教学中要重视培养学生读图、看图、作图，利用图形的技能促使形象思维与逻辑思维相映成趣。

学生在课外活动的实践性环节中，例如：制作航空模型，航海模型，剪纸，雕刻等时，“构思成形”及“制形成物”都是进行形象思维的过程，老师必须具体诱导和落实。还可以让学生阅读一些科技读物、科幻小说；学生中对科学这门科课的爱好者，更要激发他们的广泛兴趣，培养其热爱文学艺术、能歌善舞，以促使其右脑的开发和利用，更好地发挥大脑功能，培养出新型人才。

总之，在强化素质教育的广阔地里，无论是“减负”还是实行“小班化”教育，始终不能忘记教师的使命，更要千方百计动用各种教学手段，为提高学生的形象思维和逻辑思维能力，培养出探究型的，创新型的高素质人才而埋头苦干、努力探索和创新教学的方式和方法。