何江
摘 要:圖像是高中物理教學(xué)中表達(dá)物理規(guī)律的一種重要手段,也是物理教學(xué)中一個(gè)最為有效的教學(xué)手段。素質(zhì)教育新理念要求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神,物理學(xué)科新課標(biāo)要求培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。本文從圖像在高中物理學(xué)科中的獨(dú)特性、時(shí)效性和高效性等方面做出了闡述。
關(guān)鍵字:高中物理 圖像解題 數(shù)學(xué)建模 解題作用
學(xué)生從初中升入高中,在物理學(xué)習(xí)上出現(xiàn)了很多的不適應(yīng),因?yàn)槲锢碇R(shí)相對于初中物理難度要加深,并且更加抽象。所以好多學(xué)生一時(shí)不能從初中物理的學(xué)習(xí)方式上轉(zhuǎn)變過來,導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)困難。這時(shí)候利用圖像手段進(jìn)行物理教學(xué),能夠把抽象難懂的物理規(guī)律、知識(shí)點(diǎn)形象地呈現(xiàn)給學(xué)生,幫助學(xué)生理解記憶。
一、 圖像在高中物理教學(xué)中的價(jià)值和地位。
由于圖像解題法更具有直觀性,它能夠把抽象的物理規(guī)律和過程動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)給學(xué)生,近年來物理教材上也加大了圖像教學(xué)的力度,在考試的時(shí)候也增加了圖像理解解題的比重。因此,在日常的物理教學(xué)中就要注重培養(yǎng)學(xué)生作圖、識(shí)圖、分析和應(yīng)用圖像解題的能力,幫助學(xué)生理解物理規(guī)律。
1、 利用圖像教學(xué)有助于發(fā)展學(xué)生從視覺到空間的知覺能力。眾所周知視覺思維是發(fā)展人的視覺——空間智力的基礎(chǔ)條件之一,所以在高中物理教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生通過曲線作圖和示意圖幫助理解物理概念和規(guī)律。
2、 利用物理圖像可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和審題能力。學(xué)生通過作圖找出發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律和激發(fā)思維,這些都符合素質(zhì)教育和物理新課改的理念。在物理解題過程中新穎的解題方法都是創(chuàng)造力的表現(xiàn),物理圖像就可以有效幫助學(xué)生開發(fā)思維,尋找解題途徑。[1]同時(shí)圖像在解題過程中也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維能力和聚合思維能力,這些都有助于學(xué)生物理解題能力的提高。物理圖像也為學(xué)生的審美能力的培養(yǎng)做出了突出貢獻(xiàn),如在《機(jī)械振動(dòng)》和《機(jī)械波》的學(xué)習(xí)中,正弦和余弦曲線就呈現(xiàn)給學(xué)生線條的美感。在高中物理課堂教學(xué)中教師利用作圖工具簡潔有力地繪制出圖像配合教師的講解,讓學(xué)生感受到知識(shí)的魅力,這是其它教學(xué)手段無法相比的。
二、 圖像在高中物理教學(xué)中的效果體現(xiàn)。
形象、簡潔、直觀的物理圖像是物理教學(xué)中的一門語言,它為物理課堂效率的提高做出了重要貢獻(xiàn)。合理利用物理圖像能夠幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。
1、 幫助學(xué)生理解物理概念。
物理概念的掌握關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)好壞的程度,物理圖像是學(xué)生獲取直觀經(jīng)驗(yàn)的手段之一。物理概念反映了物理現(xiàn)象的本質(zhì),物理圖像正符合高中生的思維方式,能夠有效幫助學(xué)生理解物理概念。
(1) 物理概念是物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性的體現(xiàn),它從自身來說是比較抽象地,那么物理圖像就把物理概念具體化、形象化,幫助學(xué)生進(jìn)行理解和記憶。[2]如在《力》的學(xué)習(xí)中,力的概念就是“物體之間的相互作用”,但是學(xué)生在實(shí)際生活中,對力的感覺比較模糊,通過簡單的文字?jǐn)⑹鲆埠茈y理解。這時(shí)候,利用物理圖像來表示就比較容易了,如用箭頭來表示力,箭頭的方向表示力的方向,箭頭表示力的作用點(diǎn)。這樣就能夠讓學(xué)生形象直觀的感受力了。
(2) 通過物理圖像更能夠讓學(xué)生對物理概念深刻理解。在物理定理的學(xué)習(xí)中,學(xué)生由于沒有深刻把握本質(zhì),而不能牢固掌握和理解。通過圖像和定理的結(jié)合,能夠更加清楚的展示其本質(zhì)。
2、 提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律的效率。
物理規(guī)律的學(xué)習(xí)是物理課堂教學(xué)的重難點(diǎn),也是物理教學(xué)的核心內(nèi)容,利用物理圖像來學(xué)習(xí)物理規(guī)律能夠起到事半功倍的作用。
(1) 復(fù)雜的物理過程能夠通過圖像變得簡單易懂。通過牛頓第一定律我們知道一切物體都在保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止?fàn)顟B(tài),除非有力作用在它的上面,使物體的狀態(tài)發(fā)生改變。但是在日常生活中,我們根據(jù)物體狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)與定律相違背,那么我們就很難理解牛頓第一定律所說。這時(shí)候,通過物理圖像展示伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn),使學(xué)生更為直觀地感受了這一定律。
(2) 物理定律的本質(zhì)可以借助物理圖像進(jìn)行展示。在高中物理測試中,豎直向上運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)受到專家的青睞,因?yàn)樨Q直向上是一個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng),自由落體是一個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng),它們之間的共同點(diǎn)就是加速度都為g,可是高一新生對于物理量的正負(fù)號(hào)不是很清楚,所以對這兩種運(yùn)動(dòng)的運(yùn)算感到無從下手。這時(shí)候通過物理圖像來概括兩種運(yùn)動(dòng)就能夠形象地揭示運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。
(3) 引導(dǎo)學(xué)生走出慣性思維的誤區(qū)。在知識(shí)的學(xué)習(xí)中,知識(shí)的遷移起著重要的作用,但是知識(shí)的遷移又包含正遷移和負(fù)遷移,正遷移有助于新知識(shí)的把握和理解,負(fù)遷移對知識(shí)的學(xué)習(xí)有著制約作用,我們就要引導(dǎo)學(xué)生利用物理圖像走出思維定勢的誤區(qū),幫助學(xué)生強(qiáng)調(diào)矢量性和動(dòng)態(tài)性。
三、 使用物理圖像需要注意的問題。
1、 在使用物理圖像的時(shí)候必須清楚橫軸和縱軸表示的物理量,而且必須清楚物理圖像是描述的哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系。
2、 要清楚的認(rèn)識(shí)圖線不是表示實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3、 要真正從物理意義上認(rèn)識(shí)圖像,看清楚物理圖像反映的物理過程特征。
另外,我們不僅僅在課堂教學(xué)中可以利用圖像教學(xué),在物理解題過程中也可以使用圖象法。首先,學(xué)生在上課期間,深刻理解老師的解題思路,在課下作業(yè)的解題過程中,也要自己會(huì)靈活、準(zhǔn)確運(yùn)用圖像幫助解題。在圖像的繪制過程中要清晰、規(guī)范,首先建立坐標(biāo)軸,明確縱軸和橫軸表示的物理量;然后仔細(xì)審題,根據(jù)問題在繪制出相應(yīng)的物理圖像。最后根據(jù)繪制的圖像進(jìn)行題目的分析、推理和論證,最終得到正確的答案。[2]教師在授課過程中,注意利用圖像把物理概念等講解清楚,學(xué)生在解題過程中也要合理利用圖像,這樣師生共同努力,巧妙利用圖像,就可以提高物理學(xué)習(xí)成績。
總之,物理圖像更能夠?yàn)閷W(xué)生直觀地表示物理量之間的關(guān)系,它是物理教學(xué)中一種廣泛的教學(xué)方法。物理圖像能夠把抽象、復(fù)雜的物理關(guān)系、規(guī)律、定律變得更為直觀、簡單,是我們教學(xué)的一種重要工具。合理利用圖像記性教學(xué),有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和思維能力,有助于提高高中物理課堂效率。
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