曹秀瓊

【摘 要】闡述高中物理可視化教學的四個原則：科學性原則，生本性原則，圖表優(yōu)先性原則，整體性原則。為高中物理可視化教學提高參考。

【關鍵詞】高中物理 可視化教學 原則

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）06B-0128-02

在物理的教學過程當中，如何提升學生的抽象思維能力是不少學者一直在研究的課題，這也是物理教師所迫切希望掌握的基本手段。伴隨著現代教育技術的成熟與進步，高中物理可視化教學的優(yōu)勢日漸顯現。將抽象知識可視化，把隱性知識顯性化，可以使復雜的物理知識得以簡化，使學生能夠容易接受和掌握知識。

具體來說，高中物理可視化教學是運用視覺表現手段和物理實驗等教學元素，促進高中物理知識的傳授、傳播與學習。它通過繪制過程草圖和知識圖表以及借助圖形、音視頻等視聽形式來體現各個知識之間的聯系，導引學生主動理解圖形、圖表的意義，進而使得學生認識、記憶、掌握和應用新的知識。從過程與方法、文化情感層面上將知識進行轉移，實現知識的傳播。高中物理可視化教學將文本形象化，使文圖并茂、色聲皆佳，增大課堂的“容量”，激發(fā)學生的好奇心，誘發(fā)學生的學習興趣，調動學生積極性，從而提升高中物理的教學質量。

可視化教學對于高中的物理教學來說具有重要的意義，然而如果可視化教學在實際的運用中存有不當，則會違背教育和科學的原理和本意，誤導學生，弄巧成拙。鑒于此，作者根據多年的教學經驗，結合新的課程標準探討高中物理可視化教學的原則，為高中物理教師提供參考。

一、科學性原則

對于高中物理教學來說，其教學任務是引導學生認識物質世界的客觀規(guī)律，并了解現代科學技術，并幫助學生形成正確的世界觀、價值觀、人生觀以及自然觀，培養(yǎng)學生具有認識世界和改造世界的能力，為學生的終身發(fā)展、應對當前社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎。物理教學是追求真理、提高素養(yǎng)和培養(yǎng)能力的一個過程，不但要注意其教學內容的科學性，而且要重視教學的方法、技術和手段。相對而言，科學性就是物理可視化教學的第一原則。

比如，教師在教授回旋加速器的時候，有的教師為了使得學生更好地了解帶電粒子的回旋加速過程而使用圖1所示的運動軌跡，這是有問題的。因為回旋加速器的特點是帶電粒子每次通過兩個半圓的金屬盒之間的縫隙時，其加速增加的動能是一樣的，回旋半徑并非是線性增加，現作如下分析。

正如圖2所示，在半圓的金屬盒D1的中心O有一離子源，其產生的質量為m、電荷量為q的粒子經過兩金屬盒之間縫隙的電場加速器后進入金屬盒D2。若兩金屬盒之間的加速電壓為U，與金屬盒水平的強磁場的磁感應強度為B，則離子經過電場加速后，第一次在金屬盒D2中的速率v1與軌道半徑r1分別由下面兩式子確定。

帶電粒子在回旋加速器D2內任何兩個相鄰的圓形軌道半徑的比為，由此表明帶電粒子在金屬盒內部的運動軌跡之間的距離并不相等，越是靠近金屬盒邊緣，其間距就越小。

由上述的案例可以得出，在高中物理的可視化的教學過程中所運用的圖片應該準確、細致，不可以憑空想象，猜測其現象和過程。

二、生本性原則

生本性原則，指的是以學生為本的原則，學生是高中物理學習的主人。教學上的生本原則就是以尊重學生個體為本，以呵護學生的創(chuàng)造天賦和靈性為基本，以促進學生的全面可持續(xù)發(fā)展為宗旨，盡力保護和發(fā)揮學生的積極性和能動性。認同學生掌握知識是一個探究的、創(chuàng)造的和選擇的過程，是科學精神和創(chuàng)造精神的形成過程的觀點。對于學生來說，最為重要的就是學會探究知識，能夠為其終身的學習奠定基礎。由此，高中物理可視化教學要以學生的全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展為目標，踐行一切為了學生的理念。

三、圖表優(yōu)先性原則

擁有形態(tài)與色彩等多種特點的圖表和圖示信息相比于單一的語言文字更加具有魅力，人們對圖片、圖表信息的整合能力遠遠高于對文字信息的整合能力。實踐教學的經驗表明，在高中物理的可視化教學的過程當中“圖”優(yōu)于“表”，“表”優(yōu)于“文字”，也就是說，圖表相比于文字更容易讓學生記住，更加能夠凸顯事物之間的聯系，使得信息的表達更加鮮明生動。因此圖表的科學合理利用在高中物理的可視化教學中處于極其重要的位置，圖表優(yōu)先性原則是高中物理可視化教學的基本技術原則之一。其原則具有以下特點：

1.借助圖表減少文字量，將需要展現的文字轉化為更加簡潔直觀的圖形；

2.利用圖表去闡述文字難以表達的關系，將復雜難懂的數據變得簡單明了，有利于學生認知、理解和掌握；

3.在圖表優(yōu)先和科學性原則的前提下，優(yōu)化圖表，將必要的文字和圖像、圖表巧妙地結合起來，使其圖文并茂，引人入勝。

四、整體性原則

整體性原則體現著高中物理可視化教學的系統(tǒng)化原理，經典物理學包含電學、力學、熱學、光學、原子核理論等知識，這些知識構成了整個物理學的大廈，由此，高中物理中的每一個部分的教學都不是孤立存在的，而是整個知識體系不可分割的有機組成部分，與其他部分的知識之間存在密切的聯系。高中物理的可視化教學的設計和教學應該從教材的整體出發(fā)，結合學生的身心特點和認知水平，明確每一個部分的教學內容在整個知識架構中的地位和作用。在以學生為本的基礎之上，圍繞新課程標準，利用可視化的方法和實驗抓住關鍵問題，凸出重點，使教師、學生和教學媒體等要素之間相互統(tǒng)一，促進整體性邁進。

高中物理可視化教學在遵循以上原則的基礎上，要利用好這些原則來進行教學。我們知道，物理是一門實驗性的科學，物理教學離不開實驗，包括教師的演示實驗和學生的實驗。物理中的很多現象、原理等難以用單純的文字或語言來進行表現，而實驗卻能夠很明顯地將物理現象充分地表現出來，讓學生感知到其中的道理。同時，物理實驗更能有效地培養(yǎng)學生的觀察能力，提升學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神，這在其他的學科是很難做到的。因此，高中物理可視化教學要把實驗教學放在首位，通過可視化教學來提高物理實驗教學的質量。

另外，物理教學是一個極其復雜的過程，是一個系統(tǒng)化的體系，由教師、學生、儀器、教材和教學方法等基本的元素所構成。由此，為了實現教學目的，在高中物理可視化教學中要確保反饋渠道的順暢。也就是說，通過建立一條順暢的反饋渠道來促進教學發(fā)展，使學生能夠通過反饋信息渠道更好地掌握知識與方法，不斷地總結經驗和改正錯誤，找出差距，促進發(fā)展；使教師能夠通過反饋信息渠道及時了解和掌握教學情況，以便及時調整和改進教學方法，解決教學活動中出現的問題，實現教學的高度統(tǒng)一和步調協(xié)調性，從而更好地完成教學任務。

隨著技術的進步，物理可視化教學能夠利用技術進步和科學手段來更新教學形式，并使其內涵得到進一步擴展。高中物理的可視化教學在新科技不斷發(fā)展的背景下迎來了自己的春天，教師可以通過各種方法來實現可視化教學，拓展課堂的“空間”，實現動靜互換，讓學生在學習中獲得很強的視覺和聽覺感染，更好地提高教學質量。

【參考文獻】

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（責編 盧建龍）