高中物理教學(xué)中物理圖像的有效性探討

摘 要：本文對(duì)高中物理教學(xué)中物理圖像的有效性進(jìn)行了探討，文章從闡述高中物理教學(xué)中物理圖像相關(guān)概念入手，進(jìn)一步分析了其在教學(xué)中的重要作用，介紹了其在教學(xué)中的功能，最后提出了高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué)；物理圖像；相關(guān)概念；重要作用；教學(xué)功能；應(yīng)用對(duì)策

一、 高中物理教學(xué)中物理圖像概述

1. 物理圖像的概念

物理圖像的起源得力于數(shù)學(xué)圖像的思路啟發(fā)，其核心要點(diǎn)在于數(shù)形的結(jié)合。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的早期階段，往往是單純憑借數(shù)字和文字這兩個(gè)工具來(lái)做具體的表達(dá)，在笛卡爾引入了直角坐標(biāo)系這個(gè)數(shù)學(xué)理念后，并且由此拓展到了幾何這個(gè)更為寬泛的知識(shí)領(lǐng)域。在數(shù)學(xué)的幾何表達(dá)中，大家往往會(huì)采取圖像形式對(duì)數(shù)學(xué)的抽象方程式加以表達(dá)，這樣的圖像形式就被稱為數(shù)學(xué)圖像。數(shù)學(xué)是物理的運(yùn)算手法，數(shù)學(xué)圖像誕生后，借助數(shù)學(xué)的理念對(duì)物理加以運(yùn)算，就誕生了物理圖像的形式。

2. 物理圖像在物理概念表述方面的優(yōu)勢(shì)

物理概念運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)進(jìn)行表述是一種比較抽象的手法，但同時(shí)也表現(xiàn)出了一定的繁瑣度，大部分時(shí)候，只用一個(gè)數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)一個(gè)物理概念是不夠完整的，往往需要借助多個(gè)數(shù)學(xué)公式的組合。所以我們總是會(huì)在一本高中物理課本中見(jiàn)到一列數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)一個(gè)物理概念的情況，不得不說(shuō)，這對(duì)同學(xué)們充分理解概念造成阻礙。而利用物理圖像闡述物理概念，往往可以更加直觀具體地將物理概念展示出來(lái)，使同學(xué)們更快地理解和記憶，同學(xué)們可以快速整合其知識(shí)體系，自行搭建一個(gè)完善的知識(shí)系統(tǒng)。物理圖像的結(jié)構(gòu)形成有足夠的根據(jù)，可以把物理概念用圖像形式進(jìn)行藝術(shù)化的再現(xiàn)，提升同學(xué)們對(duì)物理的興趣。物理圖像可以說(shuō)是一個(gè)系統(tǒng)化的圖像組合，在直觀而精確地展示抽象物體的同時(shí)，讓同學(xué)們清晰認(rèn)識(shí)其現(xiàn)象，使得物理知識(shí)的表達(dá)更淺顯而有力。

二、 對(duì)高中物理實(shí)施圖像法的重要作用

物理圖像在整個(gè)高中教學(xué)領(lǐng)域中，發(fā)揮著提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和效率的重要作用，因此對(duì)于改善物理課堂上的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量意義重大。相關(guān)機(jī)構(gòu)在編制高中物理課本時(shí)，也會(huì)考慮到這一點(diǎn)，物理圖像是一個(gè)值得考慮的重要因素，為物理知識(shí)和材料的呈現(xiàn)做出了重要的貢獻(xiàn)。物理圖像的存在，可以促進(jìn)抽象知識(shí)轉(zhuǎn)向具體化，把零碎的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性整合，最終提升了高中物理老師的教學(xué)效率。

1. 提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解以及接受能力

學(xué)生在接受物理專業(yè)知識(shí)的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，這不僅是因?yàn)閷W(xué)科特征的障礙，更是因?yàn)槲锢砝蠋煹慕虒W(xué)方式難以得到同學(xué)們的接受和認(rèn)同。在高中物理的教學(xué)過(guò)程中，采取圖像法將是極其高效的一種方法，它能夠幫助同學(xué)們更快地理解物理概念，并且增強(qiáng)同學(xué)們學(xué)習(xí)和接受物理的能力。

比如在講解“I=UR”的過(guò)程中，會(huì)涉及電流、電壓、電阻幾個(gè)因素，學(xué)生如果無(wú)法完全理解并且熟知其彼此之間的聯(lián)系，往往會(huì)造成學(xué)習(xí)上的障礙。因此可以加強(qiáng)對(duì)圖像法的利用，比如把電阻當(dāng)作橫坐標(biāo)，把電流當(dāng)作縱坐標(biāo)，或者把電阻當(dāng)作橫坐標(biāo)，把電壓當(dāng)作縱坐標(biāo)來(lái)準(zhǔn)確還原三者之間的彼此聯(lián)系，使學(xué)生更清晰到把握這些不同數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，從而加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)知識(shí)的理解能力。

2. 更加有效地進(jìn)行高中物理教育

老師在借助傳統(tǒng)的教學(xué)方式授課時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生的接受速度比較慢，理解度比較低，因此授課的效果總是不太理想，所以老師的教學(xué)質(zhì)量也無(wú)法有質(zhì)的突破。但是圖像法的采用則能夠讓同學(xué)們產(chǎn)生對(duì)知識(shí)的合理接受度，使用圖像更直觀地學(xué)習(xí)授課知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生的理解難度得以降低，可以更充分地接受知識(shí)，進(jìn)行記憶和消化。

老師在講授“光的折射”的知識(shí)時(shí)，若只簡(jiǎn)單地傳輸知識(shí)，同學(xué)們往往難以對(duì)光路的角度和方向做充分地理解，這就對(duì)教學(xué)的效率和質(zhì)量，而在采取圖像法的情況下，就能夠更直觀地將不同現(xiàn)象的光路圖展現(xiàn)在同學(xué)們眼前，使同學(xué)們更快速地把握授課知識(shí)，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。

3. 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在接觸高中物理教學(xué)內(nèi)容時(shí)，往往會(huì)對(duì)許多枯燥的知識(shí)點(diǎn)做出厭煩的反應(yīng)，如果只是對(duì)死板的知識(shí)做死記硬背的學(xué)習(xí)，無(wú)疑會(huì)使得學(xué)習(xí)效果事倍功半，與此相反，將一些復(fù)雜的內(nèi)容用直觀的視覺(jué)形象進(jìn)行展現(xiàn)，可以吸引同學(xué)們觀察與探索的興趣。采取圖像教學(xué)法這種形式，就可以將復(fù)雜而枯燥的物理知識(shí)做更生動(dòng)與直觀地展現(xiàn)，所以降低了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的抵觸情緒，這對(duì)于同學(xué)們主動(dòng)學(xué)習(xí)與鉆研課程發(fā)揮了重要作用。比如在講解物理“自由落體”的習(xí)題內(nèi)容時(shí)，若單純地重復(fù)知識(shí)點(diǎn)或者是盲目地分析步驟，只能讓學(xué)生感到十足的枯燥感，加重厭學(xué)的心理，而采取圖像法的思路，將“H=12gt2”利用圖像來(lái)進(jìn)行展示，將t2當(dāng)作橫坐標(biāo)，H為縱坐標(biāo)，可以起到極大的激發(fā)興趣作用。

4. 可以讓物理的授課內(nèi)容變得簡(jiǎn)單

就高中加強(qiáng)物理授課內(nèi)容的要求來(lái)看，物理作為難度較高的一個(gè)學(xué)科類型，對(duì)于同學(xué)們接受知識(shí)會(huì)造成一定的障礙。而如果采取圖像法，就能夠把部分復(fù)雜的知識(shí)利用圖像的方式做簡(jiǎn)單的展示，供同學(xué)們認(rèn)識(shí)與理解，在研究的過(guò)程中，同學(xué)們可以更快速地對(duì)授課知識(shí)做全面的掌握，因此從某個(gè)方面說(shuō)，圖像方式對(duì)物理知識(shí)起到簡(jiǎn)化的作用。因此，高中物理教學(xué)領(lǐng)域中，圖像法的利用對(duì)簡(jiǎn)化授課知識(shí)是十分關(guān)鍵的一點(diǎn)，因此也有著難以被取代的地位。

比如，在教授力學(xué)的相關(guān)課程時(shí)，老師往往需要對(duì)受力分析做部署，此時(shí)采取圖像法針對(duì)物體做受力分析，就可以更直接簡(jiǎn)練地將分析對(duì)象呈現(xiàn)給同學(xué)們，以此增強(qiáng)同學(xué)們對(duì)知識(shí)的理解程度，使得授課的內(nèi)容也更為簡(jiǎn)易便于理解。總而言之，在整個(gè)高中物理教學(xué)領(lǐng)域中，采取圖像法的形式，是一種非常有效的教學(xué)手段。

三、 物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能

物理本身作為科學(xué)類的科目，其教學(xué)方式和其他科目所用的有所差異，在高中物理教學(xué)領(lǐng)域中，最為常見(jiàn)的方式就是歸納和演繹。歸納的方式是指老師經(jīng)過(guò)引領(lǐng)同學(xué)們對(duì)部分物理知識(shí)和物理規(guī)則的認(rèn)識(shí)來(lái)推論出普遍性的物理規(guī)則。而演繹這種方式則是指老師帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行普遍性物理規(guī)則的學(xué)習(xí)，以此推論出知識(shí)點(diǎn)間共有的物理規(guī)則。

1. 歸納推理

在開(kāi)展高中物理教學(xué)工作的過(guò)程中，往往涵蓋了幾個(gè)方面，比如物理知識(shí)的學(xué)習(xí)、現(xiàn)象的全面觀察和具體的實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)觀察實(shí)踐總結(jié)出一般性的物理規(guī)律，物理圖像與物理歸納的高度融合，可以使得同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中由老師指引著，共同在數(shù)據(jù)中篩選出最為關(guān)鍵的資料或包含物理規(guī)律的若干物理數(shù)據(jù)信息，將相關(guān)信息進(jìn)行羅列，使用坐標(biāo)系制作出曲線圖形，然后對(duì)曲線展開(kāi)模擬操作，尋找出與曲線相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，從數(shù)學(xué)模型入手，從物理學(xué)習(xí)的需求中發(fā)現(xiàn)物理結(jié)論。

2. 演繹推理

演繹推理的教學(xué)方法，要求同學(xué)們首先熟練掌握在推理過(guò)程中可能會(huì)涉及的物理結(jié)論和規(guī)則。物理教學(xué)階段的演繹推理可以細(xì)分為幾種類型，包括定性、定量的演繹推理等等。將物理圖像引入演繹推理的教學(xué)形式流程中，能夠?qū)υ缫咽熘闹R(shí)結(jié)論用物理圖像進(jìn)行表述，將結(jié)論中包含物理規(guī)律的部分進(jìn)行更全面的展現(xiàn)。除此之外，老師可以將演繹推論出的結(jié)果利用物理圖像做更完整地再現(xiàn)。利用推理，讓那些一眼看來(lái)并不明顯的物理量得到清晰的陳述，并且在彼此間搭建更清晰的關(guān)系結(jié)構(gòu)，探尋不同物質(zhì)各自的特征，深入把握物質(zhì)的屬性，通過(guò)辨識(shí)其差異所在，來(lái)進(jìn)行區(qū)分與記憶，完成對(duì)各種物理現(xiàn)象的準(zhǔn)確把握。

四、 高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用對(duì)策

1. 通過(guò)運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)來(lái)進(jìn)行對(duì)圖像法的運(yùn)用

多媒體教學(xué)作為國(guó)內(nèi)眾多高中所推崇的一種常見(jiàn)的教學(xué)方法，利用先進(jìn)的多媒體技術(shù)，能夠在大屏幕上直接反映出圖形的內(nèi)容，這對(duì)于圖像教學(xué)法是最合適的媒介類型，因此更高效地深化圖像法的實(shí)際運(yùn)用。比如，在講授電路圖的相關(guān)知識(shí)時(shí)，可優(yōu)先采取多媒體工具進(jìn)行圖像法的實(shí)踐。利用多媒體展示實(shí)物的電路圖信息，讓同學(xué)們輪流觀察，總結(jié)電路圖特征。在這種形式的學(xué)習(xí)中，可以體現(xiàn)圖像法學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2. 通過(guò)開(kāi)放式課堂的實(shí)施來(lái)進(jìn)行對(duì)圖像法的運(yùn)用

物理圖像是將物理知識(shí)根據(jù)內(nèi)部的聯(lián)系和外部的特征按照一定方法排列，把物理知識(shí)構(gòu)建成一種可視性的圖像，做到把抽象的物理知識(shí)具體化，把零碎的物理知識(shí)整合系統(tǒng)化，把復(fù)雜的物理問(wèn)題簡(jiǎn)單明了化。圖像法本身可以借助開(kāi)放式的課堂做載體進(jìn)行利用，這種開(kāi)放的課堂模式，能夠使師生更緊密的合作起來(lái)，對(duì)授課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更深度地解析，所以在采取圖像法教學(xué)的過(guò)程中，發(fā)揮出開(kāi)放式課堂的獨(dú)特作用，讓師生都在課堂上有所參與、合作，共同歸納探索授課的重點(diǎn)所在，尋找出最佳的圖像制作模式，從而改善圖像法教學(xué)的效率和質(zhì)量。

五、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)高中物理教學(xué)中物理圖像的有效性探討，對(duì)于提升高中物理教學(xué)的質(zhì)量有重要作用。相關(guān)工作人員需要明確高中物理教學(xué)中物理圖像相關(guān)概念和物理圖像在物理概念表述方面的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)把握對(duì)高中物理實(shí)施圖像法的重要作用和物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能——?dú)w納推理、演繹推理；在此基礎(chǔ)上，探討出科學(xué)的高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用對(duì)策，通過(guò)運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)來(lái)進(jìn)行對(duì)圖像法的運(yùn)用，通過(guò)開(kāi)放式課堂的實(shí)施來(lái)進(jìn)行對(duì)圖像法的運(yùn)用。

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作者簡(jiǎn)介：

崔北元，安徽省蚌埠市，安徽省蚌埠第三中學(xué)。