加強(qiáng)物理的直觀教學(xué)

王國(guó)永

物理學(xué)從實(shí)驗(yàn)中誕生、發(fā)展，又在實(shí)驗(yàn)中得到檢驗(yàn)、驗(yàn)證，并向更高的層次發(fā)展.因而物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)性特點(diǎn)是直觀性原則的主要依據(jù)和基礎(chǔ).學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的掌握總是從感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始的，經(jīng)過(guò)全面而周密的思維上升到理性認(rèn)識(shí).加強(qiáng)教學(xué)的直觀性，使學(xué)生充分感知所學(xué)的對(duì)象，獲得具體的、豐富的和鮮明的表象就為思維創(chuàng)造了良好的條件.一個(gè)物理現(xiàn)象，無(wú)論描述得怎樣生動(dòng)，往往不如讓學(xué)生看一看現(xiàn)象本身或這個(gè)現(xiàn)象的模擬.語(yǔ)言描述不能代替對(duì)現(xiàn)象和事實(shí)的直接感知.理由很簡(jiǎn)單，物理現(xiàn)象（即“物”），作為條件刺激物是第一信號(hào)系統(tǒng)，概念、術(shù)語(yǔ)、語(yǔ)言符號(hào)等（即“理”）是第一信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)，即第二信號(hào)系統(tǒng).第二信號(hào)系統(tǒng)必須有第一信號(hào)系統(tǒng)作為物質(zhì)基礎(chǔ)和生理基礎(chǔ).“物”和“理”不能分離，否則第二信號(hào)系統(tǒng)就不能為認(rèn)識(shí)主體所理解、翻譯.當(dāng)然，第二信號(hào)系統(tǒng)不是機(jī)械的條件反射系統(tǒng)，而是能動(dòng)地支配、指導(dǎo)第一信號(hào)系統(tǒng)的活動(dòng).物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以憑借教師的語(yǔ)言、教材的闡述以及自己的物理語(yǔ)言表述，明確、快捷地感知具體的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程，從而精細(xì)、有方向性地感知物理客體的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié).物理教學(xué)的直觀性原則要求給學(xué)生提供盡可能多的建立在直接感知基礎(chǔ)上的具體形象.直觀手段和教學(xué)媒介物如演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，實(shí)物、模型、示教板、教具、圖片、圖表、幻燈、電影、錄像、板畫(huà)以及生動(dòng)的舉例或鮮明形象的比喻等，都應(yīng)充分地、恰到好處地加以運(yùn)用.

一、在物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)都是實(shí)物直觀.實(shí)物直觀能使學(xué)生獲得的感性材料實(shí)在具體、鮮明生動(dòng)，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的感知能力，又有利于學(xué)生理解物理知識(shí).在物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可擴(kuò)大學(xué)生物理感知量.這包括演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).演示實(shí)驗(yàn)中，聲、光、電的刺激給學(xué)生展現(xiàn)出了一幅物理現(xiàn)象的奇特景象.學(xué)生的感官同時(shí)得到刺激，印象往往會(huì)非常深刻.尤其是出乎意料的物理現(xiàn)象，更讓他們興奮不已.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是擴(kuò)大學(xué)生物理感知量的好途徑.實(shí)驗(yàn)中學(xué)生親自觀察、分辨、操作、讀數(shù)，不僅學(xué)生的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)獲得物理信息，同時(shí)，學(xué)生的觸覺(jué)也有了鍛煉和獲取物理信息的機(jī)會(huì).在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既要?jiǎng)邮?，又要?jiǎng)幽X，促使了學(xué)生認(rèn)知圖式的進(jìn)化與發(fā)展.

二、在物理教學(xué)中充分應(yīng)用課本中的圖表

學(xué)習(xí)物理知識(shí)，要建立物理概念、掌握物理規(guī)律.學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，要有大量的感性材料作為基礎(chǔ)，這些感性材料對(duì)物理概念、物理規(guī)律的描述，只用語(yǔ)言、文字是不夠的，用圖表描述直觀形象，生動(dòng)活潑，是一種很重要的表述方式.建立物理既念，就需要建立物理的“形象”，圖表能最直觀地建立這種“形象”.建立物理概念，需要形成形象思維，創(chuàng)造物理情境，圖表最容易展示物理事實(shí)，促進(jìn)學(xué)生的感知，了解事物的形象，引起學(xué)生豐富的聯(lián)想和深入的思維.

１．圖形表征有助于我們理解概念.課文是以線性順序提供信息的，理解這些語(yǔ)句表征將要花費(fèi)大量的搜索時(shí)間.在圖解表征中，信息是按照二維定位索引的，因此，圖表可使人們更明確地知覺(jué)事物之間的關(guān)系.通過(guò)文本材料的不同表征，教師可“牽引”出學(xué)生的新概念結(jié)構(gòu).“將理論結(jié)構(gòu)具體化”，也就是說(shuō)，使抽象的變得具體，可通過(guò)給學(xué)生提供某些形式的實(shí)物操作來(lái)實(shí)現(xiàn).

２．圖片使得課文更易于記憶.自古希臘以來(lái)，視覺(jué)映象就已被看做是一種強(qiáng)有力的記憶輔助手段.心理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，學(xué)生在記憶各種文學(xué)作品時(shí)，若能對(duì)作品中所描述的事件形成視覺(jué)映象，會(huì)有助于記憶.如果不是要求學(xué)生邊閱讀邊形成視覺(jué)映象，而是在閱讀一段文章之后，想象這段內(nèi)容的各種情境，則能取得更好的教學(xué)效果.心理學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，如果在教科書(shū)上配有適當(dāng)?shù)囊曈X(jué)圖象，學(xué)生回憶這些圖象的說(shuō)明性文字的數(shù)量就會(huì)增加.

三、恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

擴(kuò)大學(xué)生感知量的途徑還包括現(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用，包括幻燈、投影、電視和錄像的運(yùn)用.幻燈、投影是電教手段中最容易普及和廣泛使用的手段.加上一些特技的手段可以使圖形變化，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)感，從而更好地引導(dǎo)學(xué)生觀察.例如，在橫波的教學(xué)中，我們常演示橡皮繩中的振動(dòng)傳播情況，它反映了真實(shí)的橫波現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生建立橫波的概念很有幫助.由于動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)展太迅速，不容易對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析研究，而采用模擬的幻燈投影片，可擴(kuò)大學(xué)生的物理感知量.運(yùn)用幻燈還能投影實(shí)物，把那些通常受尺寸限制不夠明顯的、不容易成功的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象成功地顯示出來(lái).例如，進(jìn)行水波、電場(chǎng)線、磁感線的投影.使用投影驗(yàn)電器做某些靜電實(shí)驗(yàn)，容易解決絕緣問(wèn)題，靈敏度和可見(jiàn)度都比較好，學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的感知也比較深.電視錄像具有聲、形、色并茂的特點(diǎn)，能夠吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的興趣，運(yùn)用得當(dāng)，?？墒箤W(xué)生在興趣盎然中接受知識(shí).電視錄像可使用各種特技手段，如可使小放大、大縮小；可使快變慢、慢變快；可使靜變動(dòng)、動(dòng)變靜；可從不同的側(cè)面、不同的角度拍攝；可用插入、并列、對(duì)比的手法和其他各種特寫(xiě)鏡頭，從而可使教學(xué)中要表現(xiàn)的對(duì)象更突出、更生動(dòng)，使學(xué)生接受的物理信息更多.

四、讓學(xué)生多接觸生活、接觸社會(huì)

學(xué)生最初接觸物理現(xiàn)象不是在物理課堂上，而是在生活實(shí)踐中.例如，一根木棒，用一只手就能很輕松地把它舉起來(lái)；而一根鐵棒，用肩扛還很費(fèi)力，于是得出結(jié)論：鐵比木頭重.從高處掉下的石頭瞬間便落到地面，而從高處掉下的樹(shù)葉、羽毛、雪花能在空中飄飄蕩蕩一段時(shí)間，于是得出結(jié)論：質(zhì)量大的物體比質(zhì)量小的物體下落速度快，所用的時(shí)間少……學(xué)生在學(xué)習(xí)了物理課程以后，雖然在課堂上所感知的物理信息是最重要的，但在現(xiàn)實(shí)生活中仍可感受到大量的物理現(xiàn)象.例如，夏天天空中出現(xiàn)的彩虹就是色散的具體體現(xiàn)；日常生活中人們戴的近視鏡、老花鏡就是實(shí)驗(yàn)室里光學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的凹透鏡與凸透鏡.日常生活中的兒童望遠(yuǎn)鏡，是伽利略望遠(yuǎn)鏡還是開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡？其焦距為多少？可引導(dǎo)學(xué)生觀察、探索.