張春蓮
[摘 要]物理教學(xué)中加強(qiáng)函數(shù)圖像的運(yùn)用,可幫助學(xué)生更快更好地理解掌握物理概念規(guī)律與解決物理問題的方法。用函數(shù)圖像來描述、演示物理規(guī)律,能夠讓原本抽象難以理解的物理知識(shí)內(nèi)容變得簡單、清晰和明了,讓學(xué)生輕松體驗(yàn)到物理學(xué)習(xí)的獨(dú)特魅力。文章結(jié)合教學(xué)實(shí)踐簡介函數(shù)圖像的運(yùn)用。
[關(guān)鍵詞]初中物理 函數(shù) 圖像
[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058(2015)080073
物理是一門抽象思維與形象思維相結(jié)合的學(xué)科,在教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)注重挖掘物理學(xué)習(xí)中感性方面的內(nèi)容,凸顯它的形象思維特征。如用函數(shù)圖像來描述、演示物理規(guī)律,能夠讓原本抽象難以理解的物理知識(shí)內(nèi)容變得簡單、清晰和明了,便于學(xué)生理解和掌握。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者將物理知識(shí)本身特點(diǎn),與函數(shù)圖像相結(jié)合,以增強(qiáng)學(xué)生的物理理解能力和應(yīng)用能力,收到了很好的教學(xué)效果。
一、演示物理動(dòng)態(tài)變化過程
函數(shù)圖像中的曲線起伏形象地演示了物理變化過程,直觀顯示了物理變化過程中的動(dòng)態(tài)特征,能夠幫助學(xué)生通過簡潔的線條獲取物理變化信息,促進(jìn)他們形成明晰的認(rèn)知,避免死記硬背。
如在教學(xué)“吸熱現(xiàn)象”時(shí),教師為學(xué)生提供了一幅海波的熔化圖像(如圖1所示)。在這個(gè)圖像中展現(xiàn)了海波作為一種晶體,在熔化過程中達(dá)到熔點(diǎn)之前、達(dá)到熔點(diǎn)之時(shí)和之后溫度的變化,這些信息都在圖像中得到了詮釋。其中晶體在熔化過程中溫度不變;溶化后繼續(xù)吸熱,溫度會(huì)繼續(xù)升高等等。晶體熔化的特征可通過圖像形象地反映到學(xué)生的腦海中。
二、描述物理量之間的數(shù)量關(guān)系
各個(gè)知識(shí)之間的溝通和串聯(lián),有助于學(xué)生形成完整的知識(shí)脈絡(luò),使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握變得扎實(shí)而牢固。在物理學(xué)習(xí)中,存在大量的“變量”之間的函數(shù)關(guān)系,如某一特定的物理量保持不變時(shí),其他相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)物理量呈現(xiàn)正比或反比的變化關(guān)系等等。函數(shù)圖像可以很好地反映這些特征,以不同坐標(biāo)軸表示相應(yīng)的物理量,從而形象地描述物理量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
如在教學(xué)“電壓和電流”時(shí),為了反應(yīng)在電阻不變的情況下電壓和電流之間的關(guān)系,教師可以提供類似圖2所示的圖像。在圖像中分別有電阻A和電阻B,在電壓增加時(shí)通過它們的電流也隨著增加,但是無論怎樣變化,同一電阻的電壓與電流的比值保持不變。通過圖像,學(xué)生可以感受到R=U/I的形象體現(xiàn),即當(dāng)電阻一定時(shí),電壓與電流成正比。
三、確定物理量的取值范圍
在物理教學(xué)中,有很多確定物理量大小范圍的問題,解決這一類問題時(shí),可運(yùn)用函數(shù)圖像來分析思考,幫助學(xué)生避開復(fù)雜繁瑣的計(jì)算,同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,鍛煉他們提煉題意、轉(zhuǎn)化信息的能力。
如有兩個(gè)定值電阻R1、R2,它們的阻值不同,圖3反映了其電流隨電壓變化的I―U關(guān)系。如果R1、R2串聯(lián)后的總電阻為R串,并聯(lián)后總電阻為R并,請(qǐng)找出關(guān)于R串、R并的I―U圖線在哪一區(qū)域。在本題中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生扣住“越偏向U軸的圖像阻值越大”這一關(guān)鍵,得出總電阻R并 四、獲得物理結(jié)論 學(xué)生物理思維的發(fā)展離不開分析能力的提升。在物理學(xué)習(xí)過程中,教師通過函數(shù)圖像引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷分析、理解和解答的過程,并且還利用函數(shù)圖像對(duì)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證,在此過程中,學(xué)生經(jīng)歷了文字與圖像的轉(zhuǎn)化、對(duì)圖像進(jìn)行分析和判斷等一系列思維活動(dòng),促進(jìn)了學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的提高。 如在進(jìn)行“重力大小”與質(zhì)量有關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí),教師一邊組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,用彈簧測力計(jì)吊住不同質(zhì)量的砝碼,得出這些砝碼所受的重力大小,并將測得的結(jié)果記錄下來;一邊根據(jù)學(xué)生的測量結(jié)果用圖像表示出來。在圖4中,教師啟發(fā)學(xué)生根據(jù)測量數(shù)據(jù)標(biāo)出各點(diǎn)位置,并將各點(diǎn)用平滑直線順次連接,形成一個(gè)一次函數(shù)圖像,再依據(jù)圖像進(jìn)行分析和思考,使學(xué)生對(duì)重力公式G=mg的理解更為深刻、具體。 物理教學(xué)中加強(qiáng)函數(shù)圖像的運(yùn)用,是幫助學(xué)生更快更好地理解物理規(guī)律、解決物理問題的一種重要教學(xué)手段。學(xué)生在構(gòu)圖、審圖和用圖的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到提高,同時(shí)也讓學(xué)生體驗(yàn)到了物理學(xué)習(xí)的獨(dú)特魅力。 (責(zé)任編輯 易志毅)