淺析圖像在高中物理教學(xué)中的作用

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(wèn)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(duì)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(guò)來(lái)，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(guò)程動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)給學(xué)生，近年來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(jiǎn)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(wú)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(jiǎn)潔、直觀的物理圖像是物理教學(xué)中的一門語(yǔ)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(lái)說(shuō)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(duì)力的感覺比較模糊，通過(guò)簡(jiǎn)單的文字?jǐn)⑹鲆埠茈y理解。這時(shí)候，利用物理圖像來(lái)表示就比較容易了，如用箭頭來(lái)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(guò)物理圖像更能夠讓學(xué)生對(duì)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(méi)有深刻把握本質(zhì)，而不能牢固掌握和理解。通過(guò)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(lái)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(guò)程能夠通過(guò)圖像變得簡(jiǎn)單易懂。通過(guò)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(shuō)。這時(shí)候，通過(guò)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(cè)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(duì)于物理量的正負(fù)號(hào)不是很清楚，所以對(duì)這兩種運(yùn)動(dòng)的運(yùn)算感到無(wú)從下手。這時(shí)候通過(guò)物理圖像來(lái)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(duì)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(shì)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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(jī)。

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(jiǎn)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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