運用形象思維提升物理教學效果

潘芳

摘 要：形象思維在初中學生的物理學習中起著極為重要的作用。它是物理學習的重要方式之一，能促進學生知識的形成；它能生動、直觀地展示一個物理現象，促進學生對知識的理解；它能幫助學生把文字敘述、數學表達式和現實過程中的物理量一一聯系起來，促進學生知識的應用。

關鍵詞：物理形象思維；知識形成；抽象；形象化；知識理解；生動；直觀；知識應用

物理對于初中學生來說是新學科，初中學生的邏輯推理能力還停留在初級階段，往往能很好地對于一些感性材料進行推理，而處理一些比較抽象的材料，就不知所措、沒有頭緒。 著名科學家錢學森認為：“人認識客觀世界首先是用形象思維，而不是用抽象思維”。 小孩子的思維是從形象思維開始，然后到抽象思維的。形象思維在初中學生的物理學習中起著極為重要的作用。如果學生對特定條件下的物理現象和過程，在頭腦中沒有建立起正確的物理形象，不會利用物理形象進行思維，就難以把文字敘述、數學表達式和現實過程聯系起來，也就難以正確地進行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。因此，要搞好初中物理教學，提升學生學習物理的興趣和學習效率，必須要豐富學生的感性材料，重視學生的形象思維。

一、物理形象思維促進學生知識形成

物理形象思維是物理學習的重要方式之一。它貫穿物理學習的整個過程。物理形象思維，主要體現在物理學知識的特點。物理學研究的是現實的世界，是客觀存在的各種各樣的物體及其運動規律，這就決定了物理學研究的“形象性”。就以新概念的教學為例。概念的形成是從具體到抽象的過渡過程，我們要善于將抽象的概念形象化，在學生理解掌握后再回歸于抽象。用物理形象思維來理解物理學中的概念與規律。

如“動與靜”的教學中，學生由于受到平時生活中固有的習慣思維的影響，通常認為地面是靜止的，當提出“以上升的電梯為參照物，地面是運動還是靜止的？”這一問題時，學生往往會回答：“是靜止的”。若能利用多媒體動畫效果播放一遍，學生就容易理解多了。又如，在速度的概念中，學生對“單位時間通過的路程”這一表述感覺較抽象，教材的編者已經注意到了這一點，將勻速運動的小車和變速運動的天鵝配以簡單的圖形加以說明，幫助學生更好地理解這一概念。把這樣的理解方法遷移到后面對密度、壓強等知識的理解上，是我們教學中要達到的目的。同樣，在壓強的教學中也可以用如圖1形幫助說明。把“單位面積上受到的壓力”形象化，強化對這一概念的理解。

二、物理形象思維促進學生知識理解

物理的學習重在理解，只有在理解的基礎上，才能做到觸類旁通，應用自如，印象深刻。如果學生對學過的知識靠死記硬背物理公式和某些結論，那么，即使一時記住了，也會很快遺忘，或在運用知識點分析具體問題時發生混淆。為了讓學生更加牢固地掌握學過的知識，我們可以設法將枯燥的結論形象化，物理圖像既是豐富的物理信息，又是形象思維和抽象思維聯系的紐帶，一個物理圖像能生動、直觀地展示一個物理現象。

如：凸透鏡成像規律的教學難點是幫助學生識記成像規律，教學過程中，在學生掌握了三條特殊光線的基礎上，可利用以下物理圖2圖形幫助學生識記規律。

實踐證明，雖然初中階段不要求掌握凸透鏡的成像光路圖，但學生還是能夠接受的。利用此圖記憶凸透鏡成像規律，不僅記得快，而且記得牢，同時，此圖也便于學生想像凸透鏡成像情況的動態圖景。我們只要幫助學生懂得這一圖形的畫法即可，學生不必費太多時間去死記硬背凸透鏡成像規律，即使遺忘，也能借助圖形，讓成像過程在腦海中呈現出來，從而將這一規律一一想起。

三、物理形象思維促進學生知識應用

在物理解題時，物理形象思維更是致勝的法寶，學生在解題過程中出現的困難，首先是對特定條件下的物理現象和過程，在頭腦中沒有建立起正確的物理形象，即不能對題意的分析建立起清晰的物理圖景。由此導致難以把文字敘述、數學表達式和現實過程中的物理量一一聯系起來，也就難以正確地進行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。

學生這方面的能力可以在平時的教學中逐步訓練和培養，如在講解例題時，教師先做出示范和引導，讓學生學會通過對問題信息的知覺來想象問題情景，構建典型形象，揣測物理變化的趨勢，同時在紙上畫出示意圖或受力圖、光路圖、電路圖等草圖，并在草圖上標明各個過程、狀態的物理量；然后，再根據已畫出的詳細情景圖，理性地分析各過程、狀態的特征，將這些特征與大腦中已有的規律表象對應起來，尋找合適的規律解題；最后，運用物理概念、規律進行推理和演算，得出定量的結論。

在此基礎上，教師再對學生提出運用形象進行思維的嚴格要求，如解題一般應有題意圖，論述問題應有必要的圖形配合等，這種數與形的協同運用可以使題意更為集中、明確，從而加深學生對題意的理解，形成清晰的物理圖景，幫助學生在實踐過程中，通過對頭腦中物理表象的反復操作和加工提高形象思維能力。

如：解決一些電學問題時，往往要從電路分析入手，畫等效電路是電路分析的手段之一。在對圖3電路進行分析時既可以采用電流路徑分析也可以采用結點法分析。要是采用結點法，則要充分發揮想象力，因為空導線的長度可長可短，簡化電路時可以將它縮短為零，這樣就將導線兩端的a點和c點連接為一點。則不難看出L1、L2并聯。將其改畫成圖4的等效電路后，再在圖上標出已知量進行解題就容易多了。

從以上的例子中不難看出，物理形象思維在物理教學中有很重要的地位，但也有其局限性。物理形象思維只有與抽象思維相結合，才能充分發揮其作用，其正確性有待于通過理論分析和實驗來驗證和核實。在物理教學中，加強對學生形象思維能力的培養，促成學生抽象思維和形象思維的有機結合，能在一定程度上擺脫物理教與學的一些困境，提高物理課堂教學的效率。