軟件作圖技術讓物理圖象教學得心應手

李文斌

摘?要 隨著科技的快速發展，計算機與基礎教育結合成為了世界教育發展的趨勢，軟件教學成為了廣大高中物理教師教學的好幫手。在日常物理課堂教學中，一只粉筆、三尺講臺的傳統教學方式降低了圖象教學的質量，借助于軟件作圖技術，教師能夠把靜態圖形轉化為動態圖象，激發班級學生的學習欲望，發展他們的物理學習興趣，使得圖象教學得心應手。因此，掌握軟件就成為了物理教師必備技能，筆者就以幾何畫板為例闡述自身的教學心得和體會。

關鍵詞 軟件作圖;物理圖象;教學

中圖分類號：C41 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）06-0175-01

在軟件教學過程中，不論是物理教師還是班級學生都能感受到直觀圖象所帶來的便捷性，體會到物理知識的直觀性，進行深入而有效的學習，形成互動的課堂氛圍。借助于軟件教學，教師為學生動態地展示物體運動狀態。下面，筆者從物理與數學關系、探究能力培養和軌跡的演示三個方面展開闡述，希望對大家有所幫助。

一、展示物理與數學的關系

眾所周知，物理與數學有著緊密的聯系，而以幾何畫板為代表的軟件能夠很好地處理這種函數關系，幫助班級學生加深對數學公式的理解，體會到其中所蘊含的物理意義，淋漓盡致地表現出數學函數變化，構建動態的物理過程，幫助他們了解和掌握物理模型。在物理課堂教學中，教師要做好軟件的課堂教學工作，運用軟件來幫助學生構建數學函數，引導其理解函數背景的物理意義，提升教學的質量和效率，發展物理綜合素質。

以物理公式為例，物理公式在每次考試中都會出現，對于高中生來說，都有這樣的感覺，物理特別難學，聽課一聽就懂，公式解題一做就錯。究其原因在于物理知識理解和掌握不夠深入，特別是未能掌握物理公式的本質，無法理解函數及其代表的物理意義。實際上，高中物理學習的對象通常要建立函數來進行研究，這些函數大多具有抽象化特點。因此，教師在教學過程中要注重運用軟件來引導班級學生建立物理現象和數學函數間的關系，有效提升他們學習物理知識的興趣，從而解決較為復雜的物理問題。

二、發展探究能力

在物理教學中，軟件教學并不只是簡單地模擬物理現象，教師還可以改變物理問題中某個條件，引導學生對問題進行深入思考。以受力分析為例，幾何畫板為代表的軟件不只是簡單地顯示物體受力情況，還可以改變受力條件，引導學生對問題進行深度探究，激發他們探究積極性，引導個體明晰學習思路，形成探究問題的能力。此外，軟件教學還能發散學生物理思維，提升課堂教學效率。

在一次課堂講解中，筆者為學生布置了這樣一道試題，兩個互成角度為θ（θ≠0°或180°）初速度不為0的勻加速直線運動，其合運動可能為什么運動？這是一道發散性的試題，教師要想講清楚這道題就要借助軟件來動態演示各種情況，引導學生積極思考來判斷運動是否為曲線。在初步分析完成后，筆者運用軟件來設計了兩個分運動的初速度和加速度，再改變兩個分運動間的夾角，使班級學生直觀地感受到隨著夾角變化而出現的各種軌跡形態。有的學生對某個角度變化不能理解，通過軟件緩慢演示加深他們對知識的理解和掌握，使學習變得更加高效。

三、描繪運動軌跡

在高中物理教學中，很多問題都處于動態變化之中，哪怕是物理實驗也無法清晰、直觀地展示物體運動，借助于教學軟件則能清晰地描繪出物體運動軌跡，避免了因實驗可能出現的偏差，有效促進課堂教學效率的提升。在學習過程中，學生能夠清晰、直觀地觀察到物體運動的軌跡，學習和思考物體運動的軌跡，對物理模型進行深度理解，掌握模型應用的條件，形成物理科學思維。

在高中物理教材中，“人船模型”是動量守恒問題中的經典模型，也是重要的力學綜合模型。在課堂講解時，學生要對“人船模型”及其典型變化進行研究，了解和掌握力學過程的發生、發展和變化，再運用類比或等效的方法使得看似非常復雜的問題變得更為簡單，把動量守恒問題變得簡單、高效。在講解時，教師并不是一味講述理論，而是借助于軟件來設計一個問題情境，如，長度為L、質量為M的船停靠在靜止水面上，一個質量為m的人從船頭走向船尾，整個行走過程中人和船相對水面的移動距離是多少。這一問題情境激發學生的學習興趣，教師借助軟件來展示人與船的運動軌跡來分析得到“人船模型”，找到它的本質所在，得到人和船組成的系統在運動過程中總動量守恒。再由“人船模型”來推及和衍生出它的變形，使學生清晰地了解到“人船模型”中軌跡及其變化的應用情境，真正掌握“人船模型”及其應用。

總之，教師運用軟件教學能夠有效提升課堂教學質量，幫助班級學生直觀、清晰地理解和掌握教材內容，降低課堂教學的難度，發展物理思維能力，落實新課改理念，使每個人都能積極參與到課堂學習之中，注重物理與數學關系講解、探究能力的培養和軌跡的授課，幫助個體形成物理核心素養，落實新課改教學理念。

參考文獻：

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