探析高中物理教學(xué)中圖像的“魅力”

1、<p>　　探析高中物理教學(xué)中圖像的“魅力”</p><p>　　(私立諸暨高級中學(xué)浙江 諸暨311800) </p><p>　　圖像作為物理獨特的三大語言之一，能夠以豐富和獨特的表征方式準(zhǔn)確的將物理世界和規(guī)律展示給我們，高中物理教學(xué)中圖像的運用是處理物理問題的一個重要的手段和有效方法.新課改以來，高中物理的教育教學(xué)更加注重學(xué)生利用物理知識處理實際問題的能力，更加注重高中物理有

2、效課堂教學(xué)模式的構(gòu)建，本文筆者根據(jù)自身多年從事高中物理一線教學(xué)的實戰(zhàn)經(jīng)驗，以理論知識與實踐案例相結(jié)合的方式，從物理圖像在高中物理學(xué)科中的教育教學(xué)出發(fā)，闡述了物理圖像在處理實際問題的獨特性、實用性和高效性，從而體現(xiàn)物理圖像的“魅力”所在，以饗讀者. </p><p>　　1高中物理圖像的教育價值和功能的體現(xiàn) </p><p>　　圖像已經(jīng)成為表達(dá)世界的一種方式，物理圖像卻以一種獨特的方式存在

3、于物理教學(xué)之中，物理圖像在高中物理學(xué)習(xí)中是必不可少的，發(fā)揮著獨特的教育功效.具體有如下兩個方面： </p><p>　　1.1物理圖像的有效運用有助于促進學(xué)生“視覺――空間”智力的發(fā)展 </p><p>　　人類所從事的活動中都呈現(xiàn)著視覺思維的影子，然而，視覺思維正是形成視覺――空間智力發(fā)展的重要基礎(chǔ).在高中物理的教育實踐中，鼓勵學(xué)生靈活運用曲線圖和示意圖，這不僅起到介紹和理解物理概念和規(guī)

4、律的教育功能外還提供了學(xué)生學(xué)習(xí)與交流的另一個途徑，從而使學(xué)生的視覺思維得到進一步發(fā)展和提高.例如：某雜技表演中，進行獨立走鋼絲的表演，某人走到鋼絲的中點時，鋼絲中的張力是人重力的幾倍？處理本題時，根據(jù)題目的物理情境和在頭腦中的“視圖化”畫出示意圖，然后根據(jù)力的合成與分解與平衡相結(jié)合進行處理，這一過程就是將一個物理情境和問題轉(zhuǎn)化為物理圖像，然后利用物理圖像及數(shù)學(xué)幾何關(guān)系處理和解決問題，本身也是提升“看、想、畫”能力不斷提升的一個過程，同時

5、學(xué)生的“視覺――空間”智力也得到了相對應(yīng)的有效發(fā)展和提高. </p><p>　　1.2物理圖像的有效運用有利于提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維和審美情趣 </p><p>　　創(chuàng)造新知識、發(fā)現(xiàn)新規(guī)律和開拓新領(lǐng)域的思維的活動都可以說是創(chuàng)造性思維，在高中物理學(xué)習(xí)中，一個物理問題和物理習(xí)題的處理方式和方法的獨特和新穎都可以說成是創(chuàng)造性思維的具體體現(xiàn)，物理圖像是為學(xué)生進行創(chuàng)造性的解決問題提供方向的一個獨特的

6、物理語言.抽象思維、形象思維和直覺思維構(gòu)成了物理的創(chuàng)造性思維，物理圖像的學(xué)習(xí)和運用就經(jīng)歷了“形象――抽象――形象”的過程，同時也是發(fā)散和集中思維聯(lián)合運用的辯證過程，可以說，探究運用物理圖像有效解決物理問題的途徑和方式的過程就是一個創(chuàng)造性的活動過程. </p><p>　　形象直觀的物理圖像作為一種有效的學(xué)習(xí)手段具有較強的表現(xiàn)力，邏輯思維與形象思維相結(jié)合下的物理圖像恰當(dāng)運用有助于培養(yǎng)學(xué)生欣賞能力、創(chuàng)造能力和審美情趣

7、.例如：在《機械振動》和《機械波》的學(xué)習(xí)中，簡捷的直角坐標(biāo)系中描繪出一條條正弦或余弦曲線，這都呈現(xiàn)出美的圖畫，給人一種理性和簡潔的美感，高中物理老師在黑板上畫圖和講解的配合過程其實就是將美的創(chuàng)作和生成過程展示給學(xué)生，給學(xué)生有力的感覺，這都是其他教學(xué)手段無法比擬的. </p><p>　　2高中物理圖像在物理課堂教學(xué)中功效的體現(xiàn) </p><p>　　形象、簡潔、直觀的物理圖像作為一種特殊的

8、物理語言，在物理課堂教學(xué)中起到了重要的作用，物理圖像的合理利用，對于物理概念的理解、物理規(guī)律的建立和應(yīng)用都有較大的幫助. </p><p>　　2.1促成物理概念的透徹理解 </p><p>　　物理概念是反映了事物本質(zhì)特征的屬性，它來源于我們的日常生活和自然現(xiàn)象中，物理概念的準(zhǔn)確建立和理解是學(xué)好高中物理的關(guān)鍵之處，物理概念的學(xué)習(xí)是建立在直觀的基礎(chǔ)上的，物理圖像屬于四大直觀之一的圖形直觀，

9、這種形象、直觀、突出本質(zhì)的特點正符合高中學(xué)生的思維特點和習(xí)慣，也構(gòu)成了高中學(xué)生進行物理學(xué)習(xí)的主要的直觀來源.物理概念的有效建立離不開物理圖像的恰當(dāng)運用. </p><p>　　(1)抽象的物理概念在物理圖像的融入中變得形象化和具體化，利于概念的真正建立和理解.例如：在《力》的學(xué)習(xí)中，力的概念是基本的物理概念之一，學(xué)生在平時的日常生活中接觸到力的感性認(rèn)識是模糊的和不確定的，“物體之間的相互作用”是教材中給出的關(guān)于力

10、的定義，這樣的概念比較抽象，學(xué)生難于理解.力的圖示中利用帶有箭頭的有向線段來形象的表達(dá)力，線段的長短表示力的大小，箭頭的方向表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點，這一措施使得力形象化和簡易化，利于學(xué)生對力概念的理解，便于實際的操作. </p><p>　　(2)物理概念用物理圖像呈現(xiàn)，利于對物理概念本質(zhì)的透徹理解和掌握. </p><p>　　高中物理中像“簡諧運動和單擺”等這類物理概念

11、都是以物理現(xiàn)象為前導(dǎo)，學(xué)生在處理這類問題時容易出錯的關(guān)鍵在于沒有透過現(xiàn)象抓住概念的本質(zhì)，實踐證明，定義與物理圖像的有機結(jié)合，使得問題的本質(zhì)清晰直觀的暴露在學(xué)生面前，從而能夠牢固的掌握和理解.例如：在學(xué)習(xí)《簡諧運動》知識時，以彈簧振子為例對簡諧運動的特征進行探究，通常采取圖像與說明相結(jié)合的方式進行理解簡諧運動的本質(zhì)內(nèi)涵.呈現(xiàn)簡易的彈簧振子示意圖讓其儲存于學(xué)生的頭腦之中，如圖1所示，然后通過實驗和多媒體技術(shù)模擬彈簧振子的運動，作出簡諧振動圖

12、象(如圖2)，從而直觀的顯示彈簧振子的簡諧運動滿足正弦函數(shù)的變化規(guī)律，圖象中任意一點的切線斜率的正負(fù)表示振子在該時刻運動方向的正負(fù).這樣文字講解和圖象的結(jié)合，使得簡諧運動的概念得到深刻的理解. </p><p>　　2.2提高物理規(guī)律學(xué)習(xí)的效率 </p><p>　　物理規(guī)律反映了事物之間內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系，是物理課堂教學(xué)的核心，同時也是高中物理學(xué)習(xí)中的重點和難點，實踐證明，物理圖像的靈活運用

13、于物理規(guī)律的學(xué)習(xí)中，能夠提高學(xué)習(xí)的效率，往往會產(chǎn)生事半功倍的效果. </p><p>　　(1)復(fù)雜的物理過程在物理圖像的展示中變得形象化，抽象的物理規(guī)律由繁變簡，由難變易 </p><p>　　通過對牛頓第一定律(一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止)的學(xué)習(xí)都了解該定律是在實驗的基礎(chǔ)之上運用理論的合理分析推導(dǎo)而得出一條物理力學(xué)中的基本規(guī)律之

14、一，學(xué)生對于和日常生活經(jīng)驗“相違背”的“總保持勻速直線運動”難于理解，教材中提供了伽利略的理想斜面實驗，借助于物理圖像(如圖3)展示出這一變化和演變的過程，激發(fā)了學(xué)生的思維，抽象的規(guī)律在“圖”中變得顯而易見. </p><p>　　(2)物理圖像可以將物理規(guī)律的本質(zhì)揭示出來，靈活運用圖像可以將規(guī)律變得易于操作，便于理解記憶和利用 </p><p>　　豎直上拋是勻減速直線運動，自由落體是初

15、速度為零的勻加速直線運動，兩者的加速度大小都為g，由于其特殊性的原因，受到許多命題專家們的青睞，在許多調(diào)研檢測中經(jīng)常遇到這類知識的考查.若分解成兩個階段的運動來處理比較繁瑣，若將其看成一個特殊的勻減速直線運動比較難于理解，特別是在這種情況下演變推導(dǎo)的公式較多，經(jīng)常給高一的新生帶來不小的麻煩，物理量的正負(fù)號混淆不清，有的學(xué)生甚至無從下手.然而，如果在基本規(guī)律掌握的基礎(chǔ)之上，利用v-t圖象(如圖4所示)來概括兩個運動，非常形象的揭示了運動的

16、本質(zhì).根據(jù)圖象可以知道：初速度v0豎直上拋，經(jīng)過t0達(dá)到最高點即速度為零，然后反方向做自由落體運動t0后，速度為-v0，圖中陰影部分表示運動過程中的位移，兩個運動加速度均為-g(取初速度v0方向為正). </p><p>　　在高中物理規(guī)律學(xué)習(xí)過程中，物理規(guī)律在物理圖像中表征出來是常有的一種比較行之有效的展示形式，例如：在牛頓第二定律、歐姆定律和帶電粒子在電磁場中的運動規(guī)律等都存在這種現(xiàn)象. </p>

17、<p>　　總而言之，高中物理的學(xué)習(xí)離不開圖像、照片、示意圖和曲線圖的運用，實踐證明，這已經(jīng)是物理老師進行物理教學(xué)和高中生學(xué)習(xí)的重要手段和形式，在物理學(xué)習(xí)和利用物理知識處理實際問題的過程中起到了其他任何手段都無法替代的作用和效果，可以說是“一圖抵千字”的功效，作為一線高中物理教師在平時的物理教育教學(xué)中，應(yīng)該注重物理圖像的恰當(dāng)運用，讓物理圖像真實的“魅力”完全體現(xiàn)在新課改形勢下的高中物理課堂教學(xué)之中，從而提高課堂教學(xué)的效率