徐博文

(江蘇省海門市第一中學(xué)　226100)

什么是物理圖景？它是物理現(xiàn)象和變化規(guī)律在人大腦中投射而形成的一種特殊場景，這些場景是具有物理意義的幾何圖形與數(shù)量關(guān)系的集合，是對物理現(xiàn)象以及本質(zhì)內(nèi)涵的綜合表達(dá).就學(xué)生的物理學(xué)習(xí)而言，他們解決問題的基礎(chǔ)并不是物理概念和規(guī)律，而應(yīng)該是頭腦中呈現(xiàn)的物理圖景，因此培養(yǎng)學(xué)生物理圖景的建構(gòu)能力是高中教學(xué)最為關(guān)鍵的一環(huán)，但在教學(xué)實踐中，很多教師專注于知識教學(xué)，忽視了物理圖景對學(xué)生學(xué)習(xí)的價值，這也在很大程度上限制了學(xué)生物理圖景建構(gòu)能力的發(fā)展，為此教師積極轉(zhuǎn)變觀念，并在教學(xué)中有策略地進(jìn)行設(shè)計，針對性地培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)能力.

一、物理圖景對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的意義

就高中物理教學(xué)而言，物理圖景的構(gòu)建對學(xué)生活躍思維、理解規(guī)律、問題解決有著非常重要的現(xiàn)實意義，這些需要教師予以充分的關(guān)注.

1．物理圖景有助于學(xué)生建立情境，激活思維

很多學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué)，他們經(jīng)常有著這樣尷尬的體驗：“上課老師的講解是一聽就懂，自己處理問題時寸步難行.”這其中的原因就在于教師在講解中只是將課本上的文本轉(zhuǎn)化為口頭語言、物理實驗、板書、課件等形式，通過這樣的處理，學(xué)生自然能夠一目了然，但是教師卻忽視了學(xué)生思維激活的環(huán)節(jié)，他們只是將自己的理解強行移植到學(xué)生的面前，卻沒有讓學(xué)生在自己腦海中建立情境，這樣學(xué)生僅僅只是了解了結(jié)論或答案，對其形成過程只有一個走馬觀花的認(rèn)識，這顯然是不夠的.這樣的教學(xué)也給學(xué)生形成了一種錯覺：物理問題的處理就是套公式，只要公式套得對，問題自然可以解決.而最終的問題是，學(xué)生根本不知道套用哪個公式，這造成了“一聽就懂，一做就錯”的后果.

物理圖景可以將教師的思維過程呈現(xiàn)出來，由此引導(dǎo)學(xué)生展開思考，并在頭腦中建構(gòu)相應(yīng)的物理情境，進(jìn)而“觸景悟理”，從場景中真正感受到各個物理量之間的關(guān)系，深刻把握問題分析的思路和方法，最終對問題形成屬于自己的認(rèn)識.

2．物理圖景有助于學(xué)生逐層深入，探求本質(zhì)規(guī)律

人類對自然奧秘的探索是一個由表及里、由淺入深的過程，就物理探究而言，人們從感性世界出發(fā)，從中提煉出富有理性的內(nèi)涵，然后再將相關(guān)理論運用于實踐，進(jìn)入一個往復(fù)循環(huán)的螺旋提升過程.在學(xué)生研究和處理物理問題時，我們也需要讓學(xué)生經(jīng)歷類似地螺旋式上升過程，否則學(xué)生一直將視線停留于紙面，這樣的處理顯然將無助于認(rèn)識的推進(jìn).

在教學(xué)中，我們引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理圖景，其實質(zhì)就是圍繞表面條件來搭建彼此的聯(lián)系，繪制出相對完整的輪廓，進(jìn)而對其展開分析和研究，最終促成認(rèn)知的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生將感性認(rèn)知上升到理性認(rèn)知，這樣的處理不但有助于學(xué)生對問題的分析和解決，也有助于學(xué)生對規(guī)律本質(zhì)形成認(rèn)知.

二、高中生物理圖景構(gòu)建能力的培養(yǎng)策略

教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理，并對其圖景構(gòu)建能力進(jìn)行針對性培養(yǎng)時，要充分關(guān)注學(xué)生的能力基礎(chǔ)和認(rèn)知水平，同時也要結(jié)合高中物理的教學(xué)特點，有策略地來實施教學(xué)計劃.

1．關(guān)注直觀性教學(xué)

雖然高中生在抽象思維方面已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但是我們依然不能忽視直觀和形象的重要性，畢竟一些感性信息是學(xué)生物理認(rèn)識的基礎(chǔ)，而且與之適應(yīng)的直觀思維所產(chǎn)生的頓悟往往會成為學(xué)生問題分析的突破口.就物理圖景構(gòu)建能力的培養(yǎng)而言，直觀性教學(xué)更可以為學(xué)生提供豐富的素材，以致于學(xué)生在看到一些抽象的文字時，能在腦海中呈現(xiàn)出與之適應(yīng)的物理圖景.

直觀性教學(xué)要求學(xué)生能夠仔細(xì)觀察研究對象以及教師所刻畫的形象，對事物或過程形成較為清晰的表象，由此豐富他們的感性體驗，幫助學(xué)生對課本上的內(nèi)容產(chǎn)生認(rèn)識和理解.比如引導(dǎo)學(xué)生分析分子力的作用特點時，我們不但要讓學(xué)生結(jié)合圖象把握分子間的引力和斥力同時存在，隨著分子距離變大，兩個力都變小，且斥力減小得更快，所以分子距離較近時，分子力體現(xiàn)為斥力，分子距離較遠(yuǎn)時，分子力體現(xiàn)為引力.我們還要讓學(xué)生在頭腦中展開類比，從而刻畫出以下圖景：兩個固定在彈簧兩端的小球，原長狀態(tài)的彈簧類比于分子距離等于r0的時候，此刻分子力等于0；壓縮時類比于分子距離小于r0的時候，分子力體現(xiàn)為斥力；拉伸時類比于分子距離大于r0的時候，分子力體現(xiàn)為引力.當(dāng)學(xué)生遇到分子勢能這個概念時，教師可以繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生構(gòu)建圖景，相關(guān)結(jié)論的得出將水到渠成，而且學(xué)生也將因此而體會到物理圖景的重要價值，他們也將在后續(xù)學(xué)習(xí)中自發(fā)地建構(gòu)物理圖景.

2．關(guān)注學(xué)生的圖象表征意識

相比于初中物理，高中物理的過程更加抽象，復(fù)雜程度也更高.教學(xué)中，為了幫助學(xué)生對狀態(tài)或過程形成較為直觀的認(rèn)識，我們都要求學(xué)生用圖象來對相關(guān)狀態(tài)或過程進(jìn)行表征，由此幫助他們溝通物理情境與有關(guān)規(guī)律.事實上，圖象是思維的一種良性載體，一旦學(xué)生的視覺化思維加入到問題解決的程序中，學(xué)生的認(rèn)識將更加活躍，他們的問題解決效率將因此而提升.

有這樣一個力學(xué)問題：一個重力等于G的燈泡懸掛在細(xì)線的下方，現(xiàn)在在細(xì)線的中點O施加一個水平力F，試問細(xì)線上半段作用于O點的力為多大？筆者在兩個平行班做了這樣的試驗：一個班提供如圖1(a)所示的圖片，另一個班還補充了如圖1(b)所示的圖片，最終的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前一班的學(xué)生處理中產(chǎn)生了很多錯誤，而后一個班的正確率極高.這表明，學(xué)生的思維很依賴于圖象表征，而他們中的絕大部分人的圖象表征能力很弱.這其實也暴露出學(xué)生物理圖景構(gòu)建能力差的原因，試問如果學(xué)生都沒有意識將文字轉(zhuǎn)化為圖片，那么他們又怎么在頭腦中形成正確的物理圖景呢？

在日常教學(xué)中，我們要培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力，基本做法就是減少問題所配圖形，讓學(xué)生自己在探索中繪制示意圖，同時諸如速度時間圖象、位移時間圖象等等，也要求學(xué)生在具體問題分析時，要有意識地畫出來，這是一種問題分析的習(xí)慣，同時也是發(fā)展學(xué)生物理圖景建構(gòu)能力的基本途徑.

綜上所述，教師要明確物理圖景對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的重要意義，并且將學(xué)生相關(guān)能力的培養(yǎng)落在實處，如此才能更加有效地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)和實踐能力.