謝園園
摘 要:在物理教學(xué)中,教師應(yīng)該把難以理解的物理難題還原成與生活息息相關(guān)的知識(shí),這樣才能更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理。而物理圖像就能很好地起到化繁為簡(jiǎn)、回歸生活的作用,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用物理圖像進(jìn)行教學(xué)可以更好地提高教學(xué)效率。文章作者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)歷,簡(jiǎn)要分析了物理圖像在高中物理教學(xué)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:物理圖像;高中物理;推理演示
一、圖像教學(xué)法的推理演示功能
高中物理推理圖像教學(xué)方法就是運(yùn)用已知的物理定律配合相應(yīng)環(huán)境變量的差異推導(dǎo)出新的物理定律,所推理的規(guī)律包含了定量與定性的分析。教師運(yùn)用圖像教學(xué)法演繹出物理定律,然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,直觀理解物理定律的內(nèi)涵與變化。
例如,在講解牛頓第二定律時(shí),教師可以先對(duì)定律進(jìn)行推導(dǎo),并繪制出相應(yīng)的線性關(guān)系圖表,然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出物體加速度同所受外力合力F之間的正比關(guān)系,同物體本身質(zhì)量反比關(guān)系的定律。課程中,學(xué)生可以進(jìn)行自主論證,形象直觀的推理有助于學(xué)生快速掌握定律,并取得良好的課堂教學(xué)效果。
又如在講授力學(xué)知識(shí)時(shí),可在正方形木塊的下面系條細(xì)線,另一端固定在一容器之上,且容器高度要比線和木塊高度之和要大,然后向容器中注水,用f表示細(xì)線的拉力,H表示容器內(nèi)水的高度,若要得知f與H之間的關(guān)系就要借助圖像法繪制坐標(biāo)圖,得出正比關(guān)系,這樣更通俗易懂、更直觀高效。
二、圖像教學(xué)法的精確規(guī)律檢驗(yàn)功能
當(dāng)前物理課堂教學(xué)都是運(yùn)用圖像方式表示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),目的在于精準(zhǔn)把握定律中的變量關(guān)系,學(xué)生也更容易理解。例如,在講解電場(chǎng)知識(shí)時(shí),盡管教師做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),但依舊有部分學(xué)生認(rèn)為電荷之間存在力的相互作用。由于電場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不到的,這時(shí)教師可以在電場(chǎng)上加上電場(chǎng)線,將電場(chǎng)線之上的力表達(dá)出來(lái),從而將無(wú)形無(wú)狀的電場(chǎng)生動(dòng)形象地展示在課堂中,加深學(xué)生對(duì)電場(chǎng)知識(shí)的認(rèn)知與理解。
三、圖像教學(xué)法的直觀解題功能
高中生一般都能做到上課認(rèn)真聽(tīng)講,仔細(xì)記筆記,但是一到了需要自己解決問(wèn)題時(shí),便出現(xiàn)了這樣那樣的困難,不能夠很好地應(yīng)對(duì)問(wèn)題。該現(xiàn)象表明高中學(xué)科知識(shí)性強(qiáng)且富有邏輯性,且部分物理規(guī)律必須依靠實(shí)驗(yàn)研究方能真正理解,在這種情況下運(yùn)用圖像教學(xué)法就顯得尤為必要,該教學(xué)法易于學(xué)生理解與掌握,教學(xué)效率大大提升。
例如,一條蚯蚓沿著直線爬行,爬行速度v同出發(fā)點(diǎn)A之間存在著反比關(guān)系,若蚯蚓爬行至距離A點(diǎn)1m的位置B點(diǎn)時(shí),其速度v=4cm/s,如果從B走到距離A點(diǎn)4m的C點(diǎn)時(shí)要用多長(zhǎng)時(shí)間?針對(duì)該問(wèn)題,學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)將例子進(jìn)行無(wú)限分割,從而將蚯蚓爬行作為一種勻速直線運(yùn)動(dòng)然后求出總和。如果運(yùn)用圖像法,學(xué)生可以借助反比關(guān)系繪制物理圖像,然后設(shè)置相應(yīng)的縱橫坐標(biāo)軸與物理量,通過(guò)換算圖像面積關(guān)系來(lái)獲得爬行的耗時(shí),更高效。
四、有效地避免實(shí)驗(yàn)誤差影響的功能
書(shū)上介紹的實(shí)驗(yàn)通常是在排除誤差的條件下進(jìn)行的,但在實(shí)際操作中不可避免會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差,從而對(duì)數(shù)值結(jié)果產(chǎn)生直接影響,如在運(yùn)用伏安法測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為保證誤差最低可以采用兩種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量:第一種為電流表內(nèi)接方法,第二種為電流表外接法,為確保圖像教學(xué)法數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,在改變滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)測(cè)出伏特表、安培表的電壓與電流數(shù)值并繪出與之相對(duì)應(yīng)的圖像,然后借助歐姆定理得出一條直線,即電流同電壓之間的關(guān)系,從而最大化避免了誤差數(shù)值的干擾。
部分學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理時(shí)會(huì)感覺(jué)到符號(hào)、數(shù)字、公式等枯燥乏味,對(duì)物理學(xué)習(xí)提不起興趣。在教學(xué)中巧妙地運(yùn)用物理圖像能夠很好地解決這一問(wèn)題。幫助學(xué)生加深對(duì)物理知識(shí)的記憶,培養(yǎng)學(xué)生的讀、畫(huà)圖能力,進(jìn)而學(xué)會(huì)獨(dú)立解決問(wèn)題。在高中物理教學(xué)中運(yùn)用圖像法是現(xiàn)代化教學(xué)的集中體現(xiàn),將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為具象的圖像,學(xué)生能夠通過(guò)看圖清晰直觀地觀察物理變化的過(guò)程,這一方法在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用,能夠?yàn)楦呖嫉於ɑA(chǔ),為分析題干、理解題目找到突破口,應(yīng)該在高中物理教學(xué)中推而廣之。
參考文獻(xiàn):
[1]侯新杰.物理學(xué)史與物理教學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐研究[D].上海:華東師范大學(xué),2005.
[2]董博清.基于思維導(dǎo)圖的中學(xué)物理教學(xué)實(shí)證研究[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué),2013.