張丹彤

(揚(yáng)州教育局教研室,江蘇揚(yáng)州 225007)

無(wú)論是電影,還是電視,其畫面或圖像都是通過攝影機(jī)或攝像機(jī)的鏡頭獲得的,因此在電影或電視行業(yè)中常用“某鏡頭”來(lái)代表相應(yīng)的拍攝技術(shù),達(dá)到相應(yīng)的藝術(shù)效果.如特寫鏡頭、廣角鏡頭、長(zhǎng)鏡頭、慢鏡頭等.這些鏡頭的運(yùn)用彌補(bǔ)了人眼的一些生理不足,拓展了人眼的視覺功能.特寫鏡頭讓我們看得更清,廣角鏡頭讓我們看得更寬,長(zhǎng)鏡頭讓我們看得更久,慢鏡頭讓我們看得更快.這給我們一個(gè)啟發(fā),物理課堂教學(xué)應(yīng)該借鑒“鏡頭”藝術(shù),有效拓展學(xué)生的觀察維度和思維的深度,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象更清晰,理解概念更準(zhǔn)確,應(yīng)用規(guī)律更靈活,從而起到優(yōu)化課堂,促進(jìn)課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的提高.

1 “特寫鏡頭”

特寫鏡頭是電影電視藝術(shù)的一種常用手法.采用近距離拍攝的方法,把人或物的局部加以放大、強(qiáng)調(diào),以造成強(qiáng)烈的藝術(shù)效果.

物理課堂教學(xué)一個(gè)基本要求是重點(diǎn)突出,這就要求教師學(xué)會(huì)用“特寫鏡頭”的藝術(shù)方法來(lái)突出重點(diǎn),強(qiáng)化重點(diǎn),讓學(xué)生有效掌握重點(diǎn)物理知識(shí).一節(jié)課特別是新授課如果不能突出重點(diǎn),就會(huì)造成學(xué)生注意力不能集中在重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)上,造成主次不分,影響學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握.很多年輕教師在教學(xué)過程中常常不能很好地把握這一點(diǎn),在概念教學(xué)時(shí)過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系完整,在舉例或練習(xí)時(shí)過分追求習(xí)題的難度,結(jié)果重點(diǎn)知識(shí)被弱化,重點(diǎn)訓(xùn)練被干擾.

以物理概念教學(xué)為例,在教學(xué)過程中應(yīng)始終緊緊圍繞學(xué)生要學(xué)習(xí)的物理概念,從概念的引入、理解、深化、鞏固四個(gè)環(huán)節(jié)突出本概念,讓學(xué)生把握概念的來(lái)龍去脈,促進(jìn)學(xué)生看得清,想得明,理解深,能應(yīng)用.

例如,關(guān)于交流電有效值概念教學(xué),可以設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)過程:

(1)概念引入.教師提出問題:“如何來(lái)表示交變電流的強(qiáng)弱和電壓的高低”?讓學(xué)生討論,學(xué)生容易得出用交變電流的最大值(峰值)來(lái)表示.進(jìn)一步展示各種類型的交變電流的圖示,再提出問題:“是不是峰值越大,該電流對(duì)我們生產(chǎn)生活提供的能量(如用電熱器燒水)就越大”?引出“我們需要一個(gè)能從能量角度(熱效應(yīng))表征交流電強(qiáng)弱的物理量,叫交流電的有效值”.

(2)概念的形成與理解.教師可以讓學(xué)生來(lái)試著給交流電有效值作一個(gè)定義,并引導(dǎo)學(xué)生之間開展分組討論,形成幾個(gè)結(jié)論,并與教材上的結(jié)論進(jìn)行比較,最終形成交流電有效值的定義.這一過程讓學(xué)生直接感受交流電有效值的能量本質(zhì),有助于學(xué)生準(zhǔn)確理解概念.

(3)概念的深化.通過設(shè)計(jì)下列問題幫助學(xué)生深化對(duì)有效值的理解:

①以上定義有效值的關(guān)鍵方法是什么?(等效法)

②有兩個(gè)交變電流,峰值大的交流電的有效值一定大,這個(gè)說法對(duì)嗎?(不對(duì))

③對(duì)某一個(gè)交變電流,其峰值一定大于有效值,這個(gè)說法對(duì)嗎?(對(duì))

④正弦交變電流的峰值與有效值的關(guān)系如何?交流電的有效值都是220 V嗎?(不是)

(4)概念的應(yīng)用與鞏固.教師可以通過拓展訓(xùn)練來(lái)提高學(xué)生的應(yīng)用能力,鞏固概念的掌握.如求變化的方波形交變電流,含有正弦波的不對(duì)稱的特殊波形的交變電流或者含有正弦或余弦和方波形的復(fù)雜的交變電流的有效值等.

以上教學(xué)過程就如同特寫鏡頭一樣,以交流電的有效值為對(duì)象,充分揭示其熱效應(yīng)本質(zhì),通過師生互動(dòng)和學(xué)生的主動(dòng)體驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生深化對(duì)有效值的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的應(yīng)用水平,強(qiáng)化教學(xué)效果.

2 “廣角鏡頭”

廣角鏡頭視場(chǎng)角寬、景深大,具有表現(xiàn)開闊空間和宏大場(chǎng)面的有利條件.用廣角鏡頭拍攝全景、遠(yuǎn)景時(shí),容易獲得視野開闊、空間縱深感強(qiáng)的畫面效果.

高中物理教學(xué)中常會(huì)遇到多個(gè)研究對(duì)象的問題,這就需要我們有更寬的視野,如同“廣角鏡頭”的寬廣的畫面效果一樣,統(tǒng)攬全局,善于用全面的、整體的思維方式來(lái)觀察、分析和解決問題,而不拘泥于局部和個(gè)別的情況.

如機(jī)械波和波動(dòng)圖像相關(guān)內(nèi)容的教學(xué),由于學(xué)生在此前剛剛學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧振動(dòng)和振動(dòng)圖像,而且簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像和簡(jiǎn)諧波的圖像都是正弦曲線,十分相似,學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械波和波動(dòng)圖像時(shí)很容易將簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像和簡(jiǎn)諧波的圖像混淆,而且一旦混淆就很難理清兩者的關(guān)系.因此,機(jī)械波的教學(xué)需要我們認(rèn)真去對(duì)待.建議采用視頻播放的方式來(lái)引入課題,可以利用學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的機(jī)會(huì),自拍一段學(xué)生依次從坐到站打人浪的廣角視頻,在機(jī)械波新課教學(xué)時(shí)讓學(xué)生觀看,引導(dǎo)學(xué)生觀察每個(gè)人的動(dòng)作和多個(gè)人形成的整體波動(dòng)效果,并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻讓畫面定格,形成某一時(shí)刻的波動(dòng)圖像.這樣的課題引入法會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象,對(duì)學(xué)生正確理解機(jī)械波和波動(dòng)圖像會(huì)有很大的幫助.

3 “長(zhǎng)鏡頭”

長(zhǎng)鏡頭不是實(shí)體鏡頭外觀的較長(zhǎng)或是焦距較長(zhǎng),也不是攝影鏡頭距離拍攝物的距離較遠(yuǎn),而是拍攝之開機(jī)點(diǎn)與關(guān)機(jī)點(diǎn)的時(shí)間間隔較長(zhǎng).通常用來(lái)表達(dá)導(dǎo)演的特定構(gòu)想和審美情趣,例如文場(chǎng)戲的演員的內(nèi)心描寫,武打場(chǎng)面的真功夫等.

長(zhǎng)鏡頭的特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間跟蹤某一對(duì)象.在物理教學(xué)中我們也經(jīng)常遇到類似情況,如布朗運(yùn)動(dòng),教材上展示的微粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間間隔位置的連線圖其實(shí)就是長(zhǎng)鏡頭的產(chǎn)物.再如簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像,就是長(zhǎng)時(shí)間跟蹤振子位移隨時(shí)間變化獲得的圖像.其實(shí)所有的運(yùn)動(dòng)圖像都是類似于通過長(zhǎng)鏡頭觀察后記錄物體運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的情況.

在教學(xué)實(shí)踐中,我們要善于運(yùn)用長(zhǎng)鏡頭技術(shù),幫助學(xué)生觀察和理解物理較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程.比如,對(duì)題目中出現(xiàn)的描述物體復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的圖像問題,我們就可以借助于動(dòng)畫技術(shù),制作運(yùn)動(dòng)圖像所描述的物體運(yùn)動(dòng)模擬動(dòng)畫或視頻,以促進(jìn)學(xué)生思維質(zhì)量不斷提高.

4 “慢鏡頭”

正常情況下,電影放映機(jī)和攝影機(jī)轉(zhuǎn)換頻率是同步的,即每秒拍24幅,放映時(shí)也是每秒24幅,這時(shí)銀幕上出現(xiàn)的是正常速度.如果攝影師在拍攝時(shí),加快拍攝頻率,如每秒拍48幅,那么,放映時(shí)仍為每秒24幅,銀幕上就會(huì)出現(xiàn)慢動(dòng)作,這就是通常所說的“慢鏡頭”.現(xiàn)在的數(shù)字?jǐn)z象和處理技術(shù)通過計(jì)算機(jī)可以更加容易地實(shí)現(xiàn)慢鏡頭技術(shù).正是這種快拍慢放的技術(shù)使得物體的快速運(yùn)動(dòng)能夠“變慢”,如足球賽射門的精彩瞬間,通過慢鏡頭,可以讓我們更加從容、更加清晰地欣賞到人眼正常情況下無(wú)法觀察到的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié).

物理教學(xué)中,經(jīng)常需要學(xué)生觀察一些物理現(xiàn)象,但有些現(xiàn)象由于過程短暫,演示實(shí)驗(yàn)不容易操作,學(xué)生也很難觀察.很多時(shí)候,在課堂上是靠老師講述,學(xué)生無(wú)法直接體驗(yàn).這時(shí)我們就可以借助慢鏡頭技術(shù),放慢物理過程,使學(xué)生看得更加清楚.例如,在學(xué)習(xí)超重、失重現(xiàn)象時(shí),我們就拍攝了一段由老師表演的稱體重過程的視頻,經(jīng)過視頻編輯軟件進(jìn)行適當(dāng)編輯,將老師站在體重秤上下蹲或站起的過程配上畫中畫,小畫面上同步顯示體重秤上的指針變化情況,并用軟件的調(diào)整功能,讓畫面變成慢鏡頭,使整個(gè)過程變慢,這樣可以讓學(xué)生更加容易,也更加清楚地感受到超重和失重的過程,這樣的方法大大改善了教學(xué)效果.

另一方面,高中物理教學(xué)中經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)學(xué)生思維要求較高的物理習(xí)題,在講解這一類習(xí)題時(shí),我們也要模擬慢鏡頭技術(shù),放慢講解過程,使思維過程中的關(guān)鍵部分充分展示,促進(jìn)學(xué)生有效理解.來(lái)看一例.

圖1

例1.(上海市2010年高考物理試題第9題),如圖 1一列沿 x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,振幅為2 cm,波速為2 m/s.在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一個(gè)波長(zhǎng)),當(dāng)質(zhì)點(diǎn) a在波峰位置時(shí),質(zhì)點(diǎn) b在 x軸下方與x軸相距1 cm的位置.則

(A)此波的周期可能為0.6 s.

(B)此波的周期可能為1.2 s.

(C)從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5 s,b點(diǎn)可能在波谷位置.

(D)從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5 s,b點(diǎn)可能在波峰位置.

分析:本題所考查的物理情境曾經(jīng)在以前的高考中多次出現(xiàn),但本題有了新的變化.以前給出的波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)一般處在波峰、波谷或平衡位置,而本題中的b點(diǎn)處在振幅處.這一變化無(wú)疑增加了題目的復(fù)雜程度,在分析解決本題時(shí)需要我們冷靜處置,模擬慢鏡頭,放慢思維節(jié)奏,在理清各物理量靜態(tài)關(guān)系的基礎(chǔ)上,再考慮動(dòng)態(tài)情況.

作出兩種情況的波形圖如圖2所示.

圖2

從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5 s,波沿x軸正方向傳播1.0 m,只要將兩波形圖在圖上沿 x軸正方向平移1 m,即可做出判斷.顯然,0.5 s后傳到b點(diǎn)的波的狀態(tài)應(yīng)該對(duì)應(yīng)于x軸負(fù)方向距原點(diǎn)0.6 m處波的狀態(tài),根據(jù)對(duì)稱性,其狀態(tài)也就是對(duì)應(yīng) x=0.6 m處波的狀態(tài).很明顯,兩種情況下b點(diǎn)分別在波峰和波谷的位置,故選(A)、(C)、(D).