謝長鴻
作為一門基礎學科,物理學主要研究的是物質運動的一般規(guī)律和物質的基本結構.因此,物理問題相對于文科內容在理解方面存在著一定的難度,這導致物理教學過程存在著一定的難度與挑戰(zhàn).在物理教學中,需要學生具備較強的空間想象力以及邏輯思維能力,而借助圖像的教學方法則能夠很好地實現這個要求.它有助于把物理問題變抽象為具體,有益于教師的教學與學生的理解,同時還能夠活躍課堂教學的氛圍,進而提高課堂教學效率.圖像教學法能夠將抽象空洞的公式、定理轉化為生動直觀的曲線、圖像,進而教師可以引導學生運用數學知識來解決物理問題,實現學科知識間的融合與應用.
總的來說,圖像教學法是非常適合物理課程教學的一種教學方法.一方面,它操作簡單,無需耗費過多的教學工具與人員,在課堂中人人都能完成;另一方面,它直觀形象、通俗易懂,適合絕大多數學生學習與掌握,有助于物理課堂教學效率的提升.具體來說,圖像教學法主要有如下四大教學功能.
一、推理演示功能
圖像教學法,可以運用已知的物理定律,配合相應環(huán)境變量的差異推導出新的物理定律,所推理的規(guī)律包含了定量與定性的分析.教師運用圖像教學法演繹出物理定律,然后引導學生進行數據分析,讓學生直觀理解物理定律的內涵與變化.
比如在講授力學知識的時候,可以在正方形木塊的下面系條細線,另一端固定在一個容器之上,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表示細線的拉力,用H表示容器內水的高度.若想知道 f與H之間的關系,就可以借助圖像法繪制坐標圖,得出正比關系.由此可以看出,該教學法通俗易懂、直觀高效.
二、精確規(guī)律檢驗功能
當前物理課堂教學過程中,都是運用圖像方式來表示出相應數據的關聯(lián),其目的在于精準刻畫定律中的變量關系,使學生能夠理解與記憶.借助圖像來直觀形象地表示出物理定律,實現了物理學科同數學學科之間的融合教學.如在講解電場知識的時候,盡管教師做了相關實驗,但是有部分學生依舊會認為電荷之間存在著力的相互作用.由于電場是看不見摸不到的,所以這個時候教師可以在電場上加上電場線,將電場線上的力表達出來,從而將無形無狀的電場生動形象地展示在課堂中,加深學生對于電場知識的認知與理解.
三、直觀解題功能
就高中生而言,一般都能夠做到上課認真聽講、仔細記筆記.但是一到了需要自己解決問題的時候,便出現這樣那樣的困難,不能夠很好地應對問題.該現象表明,高中學科的知識性強且富有邏輯性,并且部分物理規(guī)律必須依靠實驗方能真正理解.在這種情況下,運用圖像教學法就顯得尤為必要,因為它能幫助學生強化理解與掌握.
比如一條蚯蚓從點A出發(fā)沿著直線爬行,爬行速度v同時間之間存在著反比關系.若蚯蚓爬行至距離A點1m的B點的時候,其速度v=4cm/s,那么從B點爬到距離A點4m的C點處時要用多長時間?對于該問題,學生可以借助反比關系繪制物理圖像,然后設置相應的縱、橫坐標軸與物理量,通過計算圖像面積關系來獲得爬行的時間.
四、避免實驗誤差的功能
書上介紹的實驗通常是在排除誤差存在的條件下進行的.然而,在實際操作中不可避免會出現實驗誤差,從而對數值結果產生直接的影響.例如,在運用伏安法測量電阻實驗的過程中,為了保證誤差最低,可以采用兩種方式進行實驗測量:第一種為電流表內接方法,第二種為電流表外接法.為確保圖像教學法數據的精準性,在改變滑動變阻器的時候應當測出伏特表、安培表的電壓與電流數值,并繪出與之對應的圖像,然后借助歐姆定理得出一條直線,即電流同電壓之間的關系,從而最大程度避免了誤差數值的干擾.
部分學生在學習高中物理時會感覺到符號、數字、公式等枯燥乏味,對物理學習提不起精神.在教學中巧妙地運用物理圖像能夠很好地解決這一問題,同時這也是現代化教學的集中體現.將抽象的物理知識轉化為具體的圖像,使學生通過看圖清晰直觀地觀察物理變化的過程.這一方法在教學中的實踐和應用,能夠為高考復習教學奠定基礎,為分析題干、理解題目找到突破口,所以應該在高中物理教學中大力推廣.