徐艷梅
(江蘇省徐州銅山區(qū)清華中學(xué) 221000)
科學(xué)學(xué)科帶來的新奇現(xiàn)象讓學(xué)生對物理知識充滿了好奇的同時也讓他們對隨之而來的物理學(xué)習(xí)充滿了緊張,甚至很多學(xué)生在翻開書籍看到諸多理論概述后對物理學(xué)科產(chǎn)生了畏懼心理.基于此,初中物理教學(xué)的總體目標(biāo)應(yīng)該是在激活學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣,削弱學(xué)生物理學(xué)習(xí)畏懼心理的基礎(chǔ)上夯實他們的物理基礎(chǔ),為后續(xù)更深入的物理知識學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).而實踐證明,物理圖景構(gòu)建的教學(xué)方法有利于將原本枯燥、乏味的物理概念直觀化,有利于給原本緊張的物理課堂注入趣味因素,有利于契合學(xué)生的認(rèn)知方式,幫助學(xué)生更好的理解物理.那么,物理圖景是什么?物理圖景的構(gòu)建路徑又是什么呢?下面筆者就三種物理圖景構(gòu)建圖景展開論述.
初中生之所以對物理充滿的興趣,一方面是因為物理學(xué)科向?qū)W生解釋了生活中各種常見現(xiàn)象的本質(zhì)原因,讓學(xué)生走進(jìn)物理的世界,感受物理奧妙.另一方面,物理學(xué)科在闡述原理的過程中是需要借助各種各樣的實驗來完成的,這些或大或小的實驗對學(xué)生吸引力是無窮無盡的.而正如上文提到的,物理圖景是什么?本文所提到的物理圖景不是單單的圖式,而是一種在學(xué)生腦海中進(jìn)行構(gòu)建的方式之一.換言之,無論是二維的圖片,三維的動畫還是學(xué)生的實際操作都在學(xué)生腦海中留下了深刻的印象,而這些印象是有利于推動學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)的.基于此,初中物理教師應(yīng)該有效從物理實驗入手去構(gòu)建物理圖景,幫助學(xué)生更準(zhǔn)確的理解和掌握知識.
比如,在教學(xué)《分子熱運(yùn)動》時,教材中展示了氣體擴(kuò)散的實驗,而教材中僅僅是用文字和圖片進(jìn)行的簡單展示,這種實驗講述是不利于吸引學(xué)生的注意力的,為了滿足學(xué)生的好奇心,教師可以將書本中的實驗展示拿到課堂上進(jìn)行真實的實驗演示,讓學(xué)生在真實環(huán)境中去觀察實驗,理解實驗的內(nèi)容.只有當(dāng)學(xué)生真正觀察到兩個瓶子內(nèi)的氣體混合了,并且顏色變得非常均勻后,他們才能感受到瓶中有東西在運(yùn)動,而這個東西就是課堂中需要探討的分子.同時,為了深化學(xué)生對分子運(yùn)動更全面的理解.教師還可以給讓學(xué)生兩兩結(jié)合在一起,并準(zhǔn)備兩杯質(zhì)量相同的冷水和熱水,分別向其中放入同樣的糖塊,經(jīng)過一段時間后,兩杯水中的糖塊都沒有完全溶解,品嘗杯中的水,比一比哪一杯更甜?在學(xué)生動手實踐與味覺感受中,他們會發(fā)現(xiàn)熱水更甜,從而可以推測出溫度越高,分子的無規(guī)則運(yùn)動就越劇烈.什么是實驗?有瓶瓶罐罐的器皿、酒精燈就是實驗嗎?其實哪怕是一塊濕手帕都可以成為物理實驗的工具.在進(jìn)行分子運(yùn)動的實驗中,教師其實可以借助一塊簡簡單單的濕手帕進(jìn)行實驗圖景的構(gòu)建,濕手帕晾干是純粹的物理變化,衣服中的水分子運(yùn)動到衣服外,衣服自然就干了.教師可以給學(xué)生充分的考慮空間,讓學(xué)生自主選擇讓手帕晾干的工具,進(jìn)而去總結(jié)出影響水分子運(yùn)動的因素.在這個物理實驗圖景的構(gòu)建下,有的學(xué)生現(xiàn)將手帕放在強(qiáng)勁的陽光下,水分子運(yùn)動速度加快,手帕就會晾干;有的學(xué)生發(fā)現(xiàn),將手帕展開進(jìn)行晾曬,同一時間運(yùn)動到手帕外的水分子數(shù)量較多,手帕很容易晾干;有的學(xué)生發(fā)現(xiàn),用扇子使勁扇手帕,風(fēng)將水分子帶走了,手帕也容易干.可見,比起教師的口耳相傳,將物理課堂進(jìn)行試驗化的圖景構(gòu)建,有利于學(xué)生真實地感受物理知識,真切的體會物理原理,最終逐步提升他們物理的探索能力.
正如上文提到的,學(xué)生在小學(xué)階段的科學(xué)課程中已經(jīng)接觸了物理知識,但是很多物理的現(xiàn)象和知識僅僅是雖然存在于學(xué)生腦海中,他們卻不知道如何系統(tǒng)地將其進(jìn)行歸納總結(jié).比如,每次在雷雨天氣中,細(xì)心地學(xué)生留意到會先看到閃電再聽到打雷;此外,有些學(xué)生會發(fā)現(xiàn)衣服擰在一起沒有鋪平晾干的快;還有的學(xué)生發(fā)現(xiàn),體重較大的學(xué)生踩進(jìn)沙坑的深度比體重輕的學(xué)生的腳印深……其實生活中有很多的物理現(xiàn)象,而學(xué)生因為沒有系統(tǒng)的物理知識歸納力,所以當(dāng)他們遇見、發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象時便不能進(jìn)行深化.初中物理教學(xué)是一次系統(tǒng)的學(xué)習(xí),是將學(xué)生腦海中淺層次的物理知識繼續(xù)深化的過程.所以,教師可以契合學(xué)生認(rèn)知現(xiàn)狀,結(jié)合日常生活進(jìn)行物理圖景的構(gòu)建,構(gòu)建物理知識與生活認(rèn)知的關(guān)系,讓學(xué)生在熟悉感中獲得更全面的知識.值得注意的是,物理圖景其實就是與物理量綱相對立的概念,物理圖景并非簡單的二維圖片,更是一種三維、四維的感受,是讓學(xué)生在視覺、觸覺、嗅覺等感官的應(yīng)用下對物理知識形成全面且直觀認(rèn)知的一種物理知識呈現(xiàn)方式.為此,在日常生活中進(jìn)行物理圖景的構(gòu)建其實就等同于將物理知識延伸到生活環(huán)境中,結(jié)合學(xué)生的實際感受構(gòu)建物理圖景,獲得物理知識,形成物理技能.
比如,在教學(xué)《聲音的產(chǎn)生與傳播》時,教師就應(yīng)該結(jié)合生活情境以及學(xué)生實際體感去構(gòu)建物理圖景.首先,教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想自己的生活,問一問學(xué)生生活中都存在什么聲音?學(xué)生的回答五花八門,有的說說話的聲音、動物的叫聲、河水流動的聲音、火車轟鳴的聲音、汽車?yán)鹊牡蔚温暋又?,教師可以用動態(tài)視頻的形式演示瀑布的水流聲、鋼琴聲、汽車發(fā)動的聲音等等,并讓學(xué)生聽聲音,猜一猜聲音是如何產(chǎn)生的?一開始學(xué)生很難將聲音的產(chǎn)生與振動進(jìn)行關(guān)聯(lián),此時教師就可以結(jié)合學(xué)生的實際體驗進(jìn)行物理動態(tài)圖景的建立.教師可以讓學(xué)生把手放在自己喉嚨處,并發(fā)出啊啊啊啊的聲音,讓學(xué)生感受聲音產(chǎn)生時的觸覺.顯然,學(xué)生可以感受喉嚨在振動.為了深化學(xué)生的觸覺感受,教師可以繼續(xù)要求學(xué)生拿出一把鋼尺,將一頭壓在桌子上,并用另一只手撥動桌子外的鋼尺,進(jìn)行觸覺和聽覺的感受.顯然,很多學(xué)生會發(fā)現(xiàn)鋼尺撥動的聲音與鋼尺的振動有很大關(guān)系.為了讓學(xué)生了解聲音傳播是依靠介質(zhì)的,教師可以給學(xué)生播放古代人在清水河里抓魚的故事,每次有魚有過,岸上的人都會屏住呼吸,減少聲音,以防嚇跑魚兒.借助這個生活圖景的建立,學(xué)生一下就能明白水是傳播聲音的介質(zhì)之一.如此一來,在感受動態(tài)圖景的幫助下學(xué)生對聲音的產(chǎn)生與振動有關(guān)以及聲音的傳播等物理知識就形成主動地理解與認(rèn)識.
初中物理是一門難度較大的學(xué)科,物理知識經(jīng)過了大量的提煉后已經(jīng)變得非常抽象了.而眾所周知,抽象的知識在學(xué)生大腦皮層中停留的時間是非常短暫的,只有那些直觀的,吸引學(xué)生意力的,符合學(xué)生興趣的內(nèi)容才更容易讓學(xué)生記憶理解.而物理圖景恰恰是一種有利于在學(xué)生腦海中建立印象的輔助工具,為此采用物理圖景教學(xué)是一種適合中學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)方法.隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的普及與發(fā)展,多媒體等教育教學(xué)工具已經(jīng)走進(jìn)了中小學(xué)課堂中.而且實踐證明,在物理教學(xué)中運(yùn)用多媒體技術(shù)可以豐富課堂教學(xué)的內(nèi)容,可以讓學(xué)生在多元的圖片、色彩、視頻中突破文字描述的枯燥和圖象展示的單一去進(jìn)行理解理論知識.換言之,將現(xiàn)代信息技術(shù)融入初中物理教學(xué)中其實就是借助多媒體的光、電手段進(jìn)行的圖景構(gòu)建過程,是有利于刺激學(xué)生的視覺感受,提升他們物理綜合素養(yǎng)的.比如,“分子熱運(yùn)動”是九年級“內(nèi)能”章節(jié)的基礎(chǔ)知識,學(xué)生準(zhǔn)確理解分子熱運(yùn)動有利于他們后期對內(nèi)能、比熱容知識的深層次認(rèn)知.為此,教師在教學(xué)“分子熱運(yùn)動”相關(guān)知識時應(yīng)該有意識去喚醒學(xué)生的認(rèn)知興趣,用多媒體的光電特點構(gòu)建“分子熱運(yùn)動”圖景,從視覺上刺激學(xué)生理解“分子熱運(yùn)動”.教材上告訴我們?nèi)绻逊肿釉O(shè)想為球形,它的直徑大約只有百億分之幾米.但是大部分的初中生對這個大小難以形成準(zhǔn)確認(rèn)知,基于此教師就可以借助多媒體視頻,用放大、縮小的特效方式,用圖象間的對比模式直接刺激學(xué)生的視覺感受,讓學(xué)生了解到分子的真實大小.顯然,利用多媒體為學(xué)生構(gòu)建物理圖景,有利于讓學(xué)生直觀的認(rèn)知.另外,在將磁場相關(guān)知識時,由于學(xué)生從未接觸過“場”的概念,加之磁場又是看不見、摸不著的,所以在學(xué)習(xí)磁場的概念時學(xué)生總是“丈二和尚摸不著頭腦”,無從感知.為了讓學(xué)生更準(zhǔn)確地了解磁場有哪些特性,教師便可以借助多媒體去構(gòu)建物理模型,用碎鐵屑的規(guī)則排列把磁場顯示出來,讓學(xué)生用眼睛觀察.如此一來,原本看不見、摸不著的物理知識在多媒體的幫助下便給學(xué)生建立了視覺圖景,不僅有利于學(xué)生接受知識,還有利于對學(xué)生物理思維的刺激與發(fā)散.其實,多媒體在初中物理圖景構(gòu)建中的作用非常大,不僅在呈現(xiàn)分子、原子這類微小粒子上有不容忽視的作用,在展示其他物理知識,包括電、能量守恒、磁場等看不見、摸不著的知識上也有重要的意義.多媒體信息技術(shù)早已經(jīng)融入我們教育領(lǐng)域的點滴之處,其對現(xiàn)階段教育領(lǐng)域來說有著巨大推動作用,作為物理教師的我們,應(yīng)該重視多媒體信息技術(shù),充分結(jié)合信息技術(shù)構(gòu)建易于學(xué)生接納的圖景,促進(jìn)學(xué)生物理知識的習(xí)得以及物理能力的發(fā)展.
相比于其他學(xué)科而言,物理知識的概念都是比較抽象的,初中生自身很難直觀地理解抽象的概念,也很難對物理概念形成長久的記憶.物理圖景的構(gòu)建則是一種抽象化為具體的方式之一,是一種讓學(xué)生借助圖景對知識進(jìn)行探索的方式之一.物理圖景就如同一幅畫,本身就具有形象、直觀的特點,而與物理知識形成過程有關(guān)的、清晰動態(tài)的情境則更容易讓物理問題直觀化、清晰化.而建立物理圖景的方式有很多,但是“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,要想學(xué)生最大程度,最全面的挖掘物理知識,教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的實際,利用他們對物理的感知構(gòu)建物理圖景,幫助學(xué)生進(jìn)一步理解物理知識.
什么是學(xué)生的親身體驗?比如學(xué)生不能親自感受電壓和電流,但是借助水壓和水流,學(xué)生便可以獲得比較熟悉的感受,進(jìn)而幫助學(xué)生建立電壓、電流的物理圖景,能夠極大地削弱物理知識的難度,提升教學(xué)的成效.所以,設(shè)置可供學(xué)生親身體驗的情境,引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合自己的感受建立物理圖景的過程便是提升學(xué)生物理理解能力的關(guān)鍵.在教學(xué)“壓強(qiáng)”相關(guān)知識時,為了讓學(xué)生進(jìn)一步感受壓強(qiáng)的概念和內(nèi)涵,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生來到剛剛鋪砌好的水泥地邊,讓學(xué)生踩上一腳,感受水泥地的下陷.接著教師再拿出一塊面積較大的木板平鋪在水泥地上,問一問學(xué)生:如果在尚未干硬的水泥地上鋪上這樣的木板,再從木板上走過,水泥地還會不會下陷呢?學(xué)生不知,教師便邀請若干學(xué)生進(jìn)行嘗試,發(fā)現(xiàn)踩在木板上并不會使水泥地下陷.于是,在學(xué)生的親身嘗試下,他們關(guān)于“壓強(qiáng)”的物理圖景便得到了構(gòu)建,他們在探究在壓力相同的條件下,路面受力面積不相同,壓強(qiáng)如何變化時便可以結(jié)合腦海中的圖景獲得解答.
總而言之,物理圖景的構(gòu)建并不是簡單的圖象展示,而是一種包含靜態(tài)、動態(tài)的形態(tài)構(gòu)建,其目的是給學(xué)生留足印象,幫助他們理解、認(rèn)知和記憶物理現(xiàn)象及其背后蘊(yùn)含的本質(zhì).作為物理教師的我們,應(yīng)該重視物理圖景的構(gòu)建,實際的課堂教學(xué)中要充分利用多媒體技術(shù),結(jié)合物理實驗和學(xué)生生活實際,力求借助多樣物理途徑的構(gòu)建去推動初中物理教學(xué)的高效開展,促使學(xué)生的思維在課堂上長時間保持活躍,有效對物理概念進(jìn)行認(rèn)知,提升自身分析問題的能力.