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想象力的培养是素质教育的一个重要方面，培养学生的想象力，造就开拓型、创造型的人才，是现代教育的主要目标之一。江泽民总书记曾说过；“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”科学的生命在于创新。而创新能力的培养，要求我们在教育中，除了培养学生的创新意识、创新精神外，还要帮助学生奠定一定的创新能力基础，而这个基础的一块重要基石便是想象力。
著名科学家爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要。因为知识是有限的，而想象力几乎概括了这个世界的一切，它推动技术进步，它甚至是知识的源泉。”可以说，想象力是探索真理宝库的钥匙，是人的创造能力的基础，是推动社会前进的动力。
1.运用背景知识，激发学习兴趣，培养学生想象力的意识和能力
纵观物理学的发展，人们对自然的认识和了解，概念、定律的建立和完善，无不包含着科学家们丰富的想象力。今天人们非常熟知的“人造地球卫星”、“航天飞机”、“星际探测器”及“太空站”等等，在如今我们还大叹其神奇和不可思议的时候，早在300多年以前的十七世纪，大科学家牛顿在研究平抛运动时，就已经依据物理知识和丰富的想象力（根据抛出的速度越大，物体运动轨道弯曲程度越小、射程越远这一实际现象，进而想象到如果物体的速度足够大，它的运动轨道的弯曲程度可以小到跟地球表面的弯曲程度相同，物体就不再落到地面，而成为绕地球运动的卫星），给出了发射“人造卫星”的可行性。牛顿的这一科学设想，在当时因技术上的限制，未能变为现实。现在人们已能设计和制造出动力强大的火箭，使卫星获得所需的速度，设想终于变成了事实。又如十六世纪意大利物理学家加利略通过分析小球沿斜面下滚时速度越来越快，而当给小球初速度让它沿斜面向上滚时速度越来越慢这一实际现象。进而推想到如果物体在无摩擦的平面上运动时，速度应该不变，从而否定了“力是维持物体运动的原因”这一曾统治了几千年的错误观点，给力学的发展带来了质的飞跃。这些物理学的背景知识，在教材中介绍不多，学生看到的是经过加工提炼、抽象浓缩的总结，加之理论本身的枯燥性，如果在教学中只注重基础知识的传授，那是很难激发学生的学习兴趣的。如果在教学中适当地进行有关背景知识的介绍，使学生了解物理现象的发现及概念和理论建立的来龙去脉，不仅能激发学生的学习兴趣，提高对物理概念、定律的理解，而且能使学生从科学家们研究问题的方法中得到启发，培养他们严谨治学的科学态度以及善于进行科学想象的意识和能力。
2.运用科学想象题，启发想象，培养抽象思维能力
在物理教学中，有意识地设计一些与教学内容有密切联系的科学想象题，引导学生进行讨论，是激发学生学习兴趣，拓宽学生思维和知识面，提高学生推理和知识外延能力，培养学生勤思探究好习惯的有效途径之一。如在“机械振动”的教学中，结合振动的知识，笔者设计了这样一道题：如果沿地球两极的地轴钻一个洞，当一个物体从北极无初速地落入无底洞时，物体将如何运动？这一目前尚不现实而又富于科学想象题的提出，便引起了学生强烈的反应，好奇心激发思维，对科学思想的追求激励设想的产生，使学生的思想驰骋在各种丰富的想象中，经过一番活而不紊的讨论，学生各抒己见，归纳起来有三种代表性的答案：（1）物体作自由落体运动，一直穿越无底洞，并冲出地球；（2）物体作减速运动，最终停在地心处；（3）物体以地心为平衡位置作来回振动。对这几种不同的答案，笔者不急于作出是非仲裁，而是提出另外两个问题：（1）物体在北半球洞中时，受到地球引力的方向如何？（2）物体在南半球洞中时，受到地球引力的方向如何？这两个问题，把学生的思维活动引导到正确的思路上来，学生根据万有引力定律和振动的产生条件，通过抽象思维，逻辑推理，得出了问题的正确答案。在这一讨论过程中，学生兴趣浓，积极性高，想象力已冲破了空间和物质条件的限制，拓宽了他们的思维，丰富和提高了他们的科学想象力和抽象思维能力。
3.运用类比，启发想象，使知识系统化
类比是一种重要的思维方法，许多创造性思维是在类比中产生的，许多重大发现也是在类比中诞生的，根据不同事物之间在某些方面相似而建立起联系，以便于解决问题，其建立联系的桥梁便是想像。类比性想像使事物之间建立起联系，从解决某一问题的方法中得到对另一问题解决方法的启迪。在物理教学中，运用类比想象，是激发学生定向思维，培养学生想象力和创造思维能力的有效方法之一。如在讲授“闭合电路欧姆定律”时，可有意识地向学生提出如下三个引导性的系列问题，启发学生运用类比法进行科学猜想；（1）部分电路欧姆定律公式I=V/R中，V与R在形成电流上各起到什么作用？（2）在闭合电路中，对电流起推动作用的是什么量？起阻碍作用的是什么量？这些量可能有什么关系？提出这些问题的目的是引导学生将部分电路与闭合电路进行类比，促进定向思维，从而推想出：在维持电流方面E与V相似，在阻碍电流方面（R外＋r）与R相似，进而推想出它们在形成电流上可能有I=V/R与I=E/（R外＋r）形式上的相似。在此类比想象的基础上，再引导学生通过实验和理论推导来加以验证。这样不仅使学生对闭合电路欧姆定律获得透彻理解，而且使学生对知识的掌握系统化。可见，在知识贯穿成系统化时，只要记住最基本的，就可以类比想象出其它相应的规律。因此，正确运用类比想象的方法，能使知识融会贯通，把书读薄，把知识精炼浓缩。
4.运用逆向思维，启发想象，提高解决问题的能力
所谓“逆向思维”，是指改变常规的思维程序，遇到事物从相反方向展开思路，分析问题，达到解决问题的最终目的。在物理教学中，对有些问题如果墨守成规，按照常规的思维习惯去思考，往往既复杂又麻烦，甚至难以得出其解，但如果换一个方向来想象，进行逆向思维，则问题会容易解决得多。例如在光学内容中有这样一道题：一光束射入折射率为的直角棱镜，最后从AC面垂直射出（图一所示），要求画出光路图，并求出入射角。对此问题，如果按照通常的正向思维习惯，很难确定光的入射点和入射角，正向思维受到阻碍，这时教师可引导进行逆向思维，让学生把问题倒过来想一想，即设想光束沿着射出方向的反方向射入棱镜，其光路如何？出射角为多大？对此，学生根据光的反射和折射定律，不难得出（图二所示）答案。此时学生根据光路可逆原理，很容易得出问题的正确答案（图三所示）。
这样引导学生来想象，进行逆向思维，拓宽了学生思路，让它们学到当思维受阻时解决问题的多种方法，提高他们解决问题的能力。
上述表明，物理教学中，物理知识的传授与想象力的培养，这两个方面是相得益彰，相辅相承的。一方面，学生具有扎实的基础知识，才能产生丰富的想象力。另一方面，学生具有丰富的想象力，对抽象的物理知识就更易理解和掌握。因此，我们在教学中，在注重知识传授、基本功训练的同时，还应从多层次、多角度、多方面来培养和提高学生的想象力，使我们的学生成为基础扎实、学识渊博、能力过硬、想象力丰富的开拓型和创造型人才。
作者简介：刘俊超，教育硕士，濮阳市技工学校讲师。
著名科学家爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要。因为知识是有限的，而想象力几乎概括了这个世界的一切，它推动技术进步，它甚至是知识的源泉。”可以说，想象力是探索真理宝库的钥匙，是人的创造能力的基础，是推动社会前进的动力。
1.运用背景知识，激发学习兴趣，培养学生想象力的意识和能力
纵观物理学的发展，人们对自然的认识和了解，概念、定律的建立和完善，无不包含着科学家们丰富的想象力。今天人们非常熟知的“人造地球卫星”、“航天飞机”、“星际探测器”及“太空站”等等，在如今我们还大叹其神奇和不可思议的时候，早在300多年以前的十七世纪，大科学家牛顿在研究平抛运动时，就已经依据物理知识和丰富的想象力（根据抛出的速度越大，物体运动轨道弯曲程度越小、射程越远这一实际现象，进而想象到如果物体的速度足够大，它的运动轨道的弯曲程度可以小到跟地球表面的弯曲程度相同，物体就不再落到地面，而成为绕地球运动的卫星），给出了发射“人造卫星”的可行性。牛顿的这一科学设想，在当时因技术上的限制，未能变为现实。现在人们已能设计和制造出动力强大的火箭，使卫星获得所需的速度，设想终于变成了事实。又如十六世纪意大利物理学家加利略通过分析小球沿斜面下滚时速度越来越快，而当给小球初速度让它沿斜面向上滚时速度越来越慢这一实际现象。进而推想到如果物体在无摩擦的平面上运动时，速度应该不变，从而否定了“力是维持物体运动的原因”这一曾统治了几千年的错误观点，给力学的发展带来了质的飞跃。这些物理学的背景知识，在教材中介绍不多，学生看到的是经过加工提炼、抽象浓缩的总结，加之理论本身的枯燥性，如果在教学中只注重基础知识的传授，那是很难激发学生的学习兴趣的。如果在教学中适当地进行有关背景知识的介绍，使学生了解物理现象的发现及概念和理论建立的来龙去脉，不仅能激发学生的学习兴趣，提高对物理概念、定律的理解，而且能使学生从科学家们研究问题的方法中得到启发，培养他们严谨治学的科学态度以及善于进行科学想象的意识和能力。
2.运用科学想象题，启发想象，培养抽象思维能力
在物理教学中，有意识地设计一些与教学内容有密切联系的科学想象题，引导学生进行讨论，是激发学生学习兴趣，拓宽学生思维和知识面，提高学生推理和知识外延能力，培养学生勤思探究好习惯的有效途径之一。如在“机械振动”的教学中，结合振动的知识，笔者设计了这样一道题：如果沿地球两极的地轴钻一个洞，当一个物体从北极无初速地落入无底洞时，物体将如何运动？这一目前尚不现实而又富于科学想象题的提出，便引起了学生强烈的反应，好奇心激发思维，对科学思想的追求激励设想的产生，使学生的思想驰骋在各种丰富的想象中，经过一番活而不紊的讨论，学生各抒己见，归纳起来有三种代表性的答案：（1）物体作自由落体运动，一直穿越无底洞，并冲出地球；（2）物体作减速运动，最终停在地心处；（3）物体以地心为平衡位置作来回振动。对这几种不同的答案，笔者不急于作出是非仲裁，而是提出另外两个问题：（1）物体在北半球洞中时，受到地球引力的方向如何？（2）物体在南半球洞中时，受到地球引力的方向如何？这两个问题，把学生的思维活动引导到正确的思路上来，学生根据万有引力定律和振动的产生条件，通过抽象思维，逻辑推理，得出了问题的正确答案。在这一讨论过程中，学生兴趣浓，积极性高，想象力已冲破了空间和物质条件的限制，拓宽了他们的思维，丰富和提高了他们的科学想象力和抽象思维能力。
3.运用类比，启发想象，使知识系统化
类比是一种重要的思维方法，许多创造性思维是在类比中产生的，许多重大发现也是在类比中诞生的，根据不同事物之间在某些方面相似而建立起联系，以便于解决问题，其建立联系的桥梁便是想像。类比性想像使事物之间建立起联系，从解决某一问题的方法中得到对另一问题解决方法的启迪。在物理教学中，运用类比想象，是激发学生定向思维，培养学生想象力和创造思维能力的有效方法之一。如在讲授“闭合电路欧姆定律”时，可有意识地向学生提出如下三个引导性的系列问题，启发学生运用类比法进行科学猜想；（1）部分电路欧姆定律公式I=V/R中，V与R在形成电流上各起到什么作用？（2）在闭合电路中，对电流起推动作用的是什么量？起阻碍作用的是什么量？这些量可能有什么关系？提出这些问题的目的是引导学生将部分电路与闭合电路进行类比，促进定向思维，从而推想出：在维持电流方面E与V相似，在阻碍电流方面（R外＋r）与R相似，进而推想出它们在形成电流上可能有I=V/R与I=E/（R外＋r）形式上的相似。在此类比想象的基础上，再引导学生通过实验和理论推导来加以验证。这样不仅使学生对闭合电路欧姆定律获得透彻理解，而且使学生对知识的掌握系统化。可见，在知识贯穿成系统化时，只要记住最基本的，就可以类比想象出其它相应的规律。因此，正确运用类比想象的方法，能使知识融会贯通，把书读薄，把知识精炼浓缩。
4.运用逆向思维，启发想象，提高解决问题的能力
所谓“逆向思维”，是指改变常规的思维程序，遇到事物从相反方向展开思路，分析问题，达到解决问题的最终目的。在物理教学中，对有些问题如果墨守成规，按照常规的思维习惯去思考，往往既复杂又麻烦，甚至难以得出其解，但如果换一个方向来想象，进行逆向思维，则问题会容易解决得多。例如在光学内容中有这样一道题：一光束射入折射率为的直角棱镜，最后从AC面垂直射出（图一所示），要求画出光路图，并求出入射角。对此问题，如果按照通常的正向思维习惯，很难确定光的入射点和入射角，正向思维受到阻碍，这时教师可引导进行逆向思维，让学生把问题倒过来想一想，即设想光束沿着射出方向的反方向射入棱镜，其光路如何？出射角为多大？对此，学生根据光的反射和折射定律，不难得出（图二所示）答案。此时学生根据光路可逆原理，很容易得出问题的正确答案（图三所示）。
这样引导学生来想象，进行逆向思维，拓宽了学生思路，让它们学到当思维受阻时解决问题的多种方法，提高他们解决问题的能力。
上述表明，物理教学中，物理知识的传授与想象力的培养，这两个方面是相得益彰，相辅相承的。一方面，学生具有扎实的基础知识，才能产生丰富的想象力。另一方面，学生具有丰富的想象力，对抽象的物理知识就更易理解和掌握。因此，我们在教学中，在注重知识传授、基本功训练的同时，还应从多层次、多角度、多方面来培养和提高学生的想象力，使我们的学生成为基础扎实、学识渊博、能力过硬、想象力丰富的开拓型和创造型人才。
作者简介：刘俊超，教育硕士，濮阳市技工学校讲师。