摘?要:高中物理是初中物理的上升,同時也是大學(xué)物理的基礎(chǔ),并且在理科綜合試卷中分值占比較大,其重要性不言而喻。高中物理具有抽象性和邏輯性,難度較大,在高中階段學(xué)習(xí)物理的過程中,學(xué)生不僅要牢固掌握基礎(chǔ)知識,也要具備一定的解題技巧,對物理知識進行深入的學(xué)習(xí)。很多高中生在解題時總覺得每一個題目似曾相識,卻又束手無策,如果教師能夠把物理圖像進行有效的利用,把抽象的物理知識轉(zhuǎn)換成容易理解的教學(xué)模式,那么,學(xué)生對知識點的理解就會變得更加容易,能一定程度上提高教學(xué)效率。因此,研究物理圖像在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用,不僅能夠為學(xué)生指明答題方向,也能夠有效提高物理教學(xué)水平。在本次探討中,我們以高中物理為核心,探究相關(guān)物理圖像在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用和功能,以期提高高中生物理教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞:物理圖像;高中;物理教學(xué);應(yīng)用分析
一、?引言
眾所周知,在高中階段學(xué)好物理是非常重要的,物理學(xué)科具有邏輯性、系統(tǒng)性等特點,所以通過物理的學(xué)習(xí)能夠提升學(xué)生的思維能力、理解能力以及創(chuàng)新能力等等。高中物理和初中物理緊密相連,是初中知識的發(fā)展、延續(xù)及深化,在學(xué)習(xí)高中物理的過程中,很多學(xué)生在解決問題時依舊按照初中模式,生搬硬套,缺乏靈活性。將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題是解決物理問題的實質(zhì),因此,在學(xué)習(xí)物理的時候,一定要讓學(xué)生改變傳統(tǒng)的死記硬背的學(xué)習(xí)方法,要求學(xué)生在牢固掌握基礎(chǔ)知識的情況下學(xué)會靈活運用。為解決這些問題,我認為高中物理教學(xué)中應(yīng)該充分利用圖像教學(xué)模式,這樣可以更好地幫助學(xué)生對物理公式推理的理解記憶,可以更有效地幫助學(xué)生快速找到解題思路,輕松應(yīng)對考試。
二、?物理圖像的內(nèi)涵
物理圖像可以形象地表達出物理規(guī)律,能夠直觀地描述物理過程,能夠鮮明地表示出物理量之間的相互作用關(guān)系,是分析解決物理問題有效的方法之一,也是近年來高考考題的熱點。物理圖像來源數(shù)學(xué)圖像,主要遵循的思想來源數(shù)形結(jié)合,自從代數(shù)引入直角坐標系以后便有了幾何表達的方式。在教學(xué)過程中,我們可以用圖像來描述一些抽象的方程,這樣會比較直觀,同時我們也可以用代數(shù)方法來解決、研究幾何問題,這就是數(shù)形結(jié)合。物理規(guī)律的表達方式無非就是文字語言、數(shù)字語言,文字語言表達方式是物理學(xué)習(xí)過程中必不可少的,但是有絕大多數(shù)的物理知識是需要運算、演繹的,這種表達方式就屬于數(shù)學(xué)語言。如果要用數(shù)學(xué)語言解決物理問題,那就必須結(jié)合、借助相應(yīng)的代數(shù)形式以及數(shù)學(xué)表達式,代數(shù)表達式會存在相應(yīng)的幾何表述,因此,物理知識也能借助幾何形象來表達,這就是所謂的物理圖像。
三、?物理圖像在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用分析
(一)利用物理圖像分析物理規(guī)律,掌握基礎(chǔ)知識
物理規(guī)律主要包括物理定律、定理、原理、定則、公式等,它是在一定條件下把物理現(xiàn)象與物理過程的本質(zhì)聯(lián)系在一起,發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性物理現(xiàn)象,是通過把多年的重復(fù)實驗、觀察作為基礎(chǔ),總結(jié)出科學(xué)領(lǐng)域普遍接受的典型結(jié)論。它需要不斷地接受新的物理現(xiàn)象的檢驗,也需得到補充和修改。因此,在物理教學(xué)中不僅要引導(dǎo)學(xué)生認識物理規(guī)律本身,了解物理規(guī)律反映了哪些物理概念之間的聯(lián)系,還要使學(xué)生了解物理規(guī)律的研究方法和適用范圍。利用物理圖像可以有效地幫助學(xué)生加深對物理規(guī)律的掌握程度。
近年來,物理考試的過程中,我們經(jīng)常會見到考查基礎(chǔ)知識的考題,這些考題既要考查基礎(chǔ)的課本知識,還要考查推陳出新。高中物理包含了很多方面的知識,其中包括力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、原子物理學(xué)等等。高中物理教學(xué)過程中會牽扯到很多的定理、規(guī)律、公式等,學(xué)習(xí)起來比較困難,比較煩瑣。由于初中物理與高中物理的跨度比較大,涉及面比較廣,在學(xué)習(xí)的過程中難免會出現(xiàn)部分學(xué)生對基礎(chǔ)概念和規(guī)律掌握程度不夠牢,導(dǎo)致他們在做題過程中容易混淆概念,久而久之影響學(xué)習(xí)興趣。比如,在學(xué)習(xí)魯科版高一物理“力與運動”章節(jié)中,學(xué)習(xí)牛頓第一定律、第二定律,我們從字面意思看覺得應(yīng)該是大同小異,但是,就是這一字之差卻蘊含天壤之別的內(nèi)容。牛頓第一定律表達的是:圍繞特定物體所呈現(xiàn)的運動狀態(tài)展開描述,俗稱“慣性定律”;而牛頓第二定律則更注重描述加速度的成因。在學(xué)習(xí)過程中,我們可以根據(jù)物理圖像來描述特定物體所呈現(xiàn)的運動狀態(tài)。(如下圖)
(a)突然拉動小車時,木塊由于慣性向后倒;
(b)小車突然停下時,木塊由于慣性向前倒。
由此鞏固加深學(xué)生對慣性的理解,掌握慣性的定義是物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)。因此,在物理學(xué)習(xí)的過程中,圖像的合理利用能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,挺高學(xué)習(xí)興趣。
(二)利用物理圖像,完成實驗結(jié)論
實驗是檢驗真理的唯一標準,實驗?zāi)軌驇椭祟惔蜷_自然界的奧秘。在學(xué)習(xí)高中物理的過程中,注重實驗教學(xué)有助于加強學(xué)生對物理基礎(chǔ)概念和物理規(guī)律的認識、理解,根據(jù)以往的高考題型,物理實驗也成了物理考試的重點,這類知識點的考查會在試卷上呈現(xiàn)出不同形式。因此,在實驗課上學(xué)生一定要緊跟教師思路,結(jié)合物理圖像學(xué)會總結(jié),牢牢掌握實驗課的內(nèi)容和結(jié)論。
比如在學(xué)習(xí)“平拋運動”時,教師結(jié)合課外小實驗,讓學(xué)生以小組為單位進行投彈或拋物的小游戲,讓學(xué)生注重觀察物體拋出后形成的運動軌跡,讓他們在實踐中感受物理的本質(zhì),并得出平拋運動的定義:把物體以一定的初速度沿著水平方向拋出,只有在重力作用下做的運動,是勻變速曲線運動,其運動軌跡是一條拋物線。如下圖:
(三)利用物理圖像,解決高考難題
高考對答題規(guī)范要求嚴格,因此在平時練題時學(xué)生應(yīng)以高考答題方式為標準嚴格要求自己,做好考試準備。步入高中階段后,學(xué)生會受到知識過渡的影響,導(dǎo)致學(xué)生在接受新的知識和學(xué)習(xí)方法上產(chǎn)生差別,因此教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)特點,因材施教,從薄弱處出發(fā),制定具有針對性的教學(xué)方案。引導(dǎo)學(xué)生在平時練題過程中利用物理圖像,把抽象的概念轉(zhuǎn)化為幾何表述,從中找到答題技巧,歸納解題步驟。這樣一來可以幫助學(xué)生快速地從題干中找到已知和隱藏條件,從而獲得內(nèi)在聯(lián)系,提高解題效率。
四、?物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能
眾所周知,物理是一門抽象的學(xué)科,它的知識理論幾乎都源于生活,都是生活的沉淀,關(guān)于這些理論以及變化過程,并不是所有都能夠用文字形象的描述,然而物理圖像剛好彌補了這一問題的存在。物理圖像能夠把抽象的知識理論和物理變化轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易理解的教學(xué)模式,以此提高高中物理教學(xué)的效率。下面我們將對物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能進行簡單的分析。
(一)驗證物理規(guī)律的準確性
根據(jù)目前物理教學(xué)情況分析來看,實施物理圖像教學(xué)的目的,是為了將物理定律中的變量更準確地表現(xiàn)出來,這樣可以加深學(xué)生對物理規(guī)律和公式的理解。物理圖像的表現(xiàn)形式就是將有關(guān)數(shù)據(jù)通過線性方式展現(xiàn)出來,通過坐標、曲線、圖像等繪制出物理數(shù)據(jù),結(jié)合數(shù)學(xué)函數(shù)就能夠獲得更準確的物理規(guī)律,由此可見,物理圖像能為驗證物理規(guī)律的準確性提供強有力的幫助。
(二)推理演繹物理規(guī)律
高中物理推理演繹圖像教學(xué),是由一般到特殊的推理方法,與“歸納法”相對。它是通過已知的定律再利用相對應(yīng)的變量進行推理,推論前提與結(jié)論之間的聯(lián)系是必然的,是一種確實性的推理。運用此法研究物理問題,首先要正確掌握作為依據(jù)的一般規(guī)律和原則;其次要全面了解所要研究的規(guī)律和問題的實際情況以及存在的特殊性,然后推導(dǎo)出更加直觀反映物理變化的過程和結(jié)論。
(三)有助于解答難題
高中階段的題海戰(zhàn)術(shù)一直以來都是教師采用的經(jīng)久不衰的教學(xué)模式,絕大多數(shù)教師認為題海戰(zhàn)術(shù)是鞏固知識點最直接、最好的途徑,但是,他們忽略了學(xué)生的感受,對于學(xué)生而言卻是苦不堪言。一遍一遍地練題會讓學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理,逐漸失去對物理的興趣。因此,教師對習(xí)題的選擇非常重要,教師必須選擇相對比較經(jīng)典,具有針對性的練習(xí)題,讓學(xué)生在答題過程中總結(jié)策略,結(jié)合物理圖像加以分析,循序漸進,逐步進行研究,進而掌握答題的技巧,幫助他們在掌握理論知識的同時能夠運用物理圖像和物理知識解決實際問題。
五、?結(jié)語
綜上所述,物理學(xué)是一門理論性、實踐性都很強的綜合性學(xué)科。隨著新課程標準的實施,高中物理教學(xué)會有許多新的問題和影響因素的出現(xiàn),這就需要我們進行不斷探討研究,需要我們掌握新的教育理念,抓住新的教學(xué)目標,結(jié)合新的課程內(nèi)容,創(chuàng)新物理研究方法和教學(xué)方式。我們都知道物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能頗多,它不僅可以驗證物理規(guī)律的準確性,幫助學(xué)生解答問題,還能幫助推理演繹物理定律,得出實驗結(jié)論。所以,在學(xué)習(xí)高中物理這門抽象的學(xué)科時,學(xué)生要學(xué)會掌握物理基礎(chǔ)知識,活學(xué)活用;教師要注重教學(xué)方法,要根據(jù)學(xué)生的實際情況制定教學(xué)方案,充分利用圖像教學(xué)模式,幫助學(xué)生加深對物理公式推理的理解記憶,進而提高物理教學(xué)效率。
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作者簡介:
鄭陽民,福建省泉州市,福建省德化第一中學(xué)。