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试析图在高中物理教学中的重要性

作者:lbzxjks 更新时间:2022/5/3 14:05:38 点击87次

试析图在高中物理教学中的重要性

 江苏省南通市海安市李堡中学 缪亚军

摘要:物理是高中阶段理科生的必选课程,在江苏高考中以原始分数计入总成绩,物理学科地位日益提升。随着新课改的深入,我国很多高中物理教师在教学中都逐渐重视图的运用,这样可以获得显著的教学效果。基于此本文首先介绍图的有关知识,然后分析图在高中物理教学中的重要性,最后提出图在高中物理教学中的具体应用方法,希望可以为有需要的同行提供参考意见。

关键词:图;高中物理教学;重要性

高中物理研究力、热、光、电、磁等自然现象,具有抽象性和综合性的学科特色,使得很多学生在学习中产生枯燥乏味的情绪。这种负面情绪不利于调动学生学习积极性,提高学生学习效率。因此,教师必须要学会创新教学方式,认识到图在物理教学中的重要性,合理运用图,提高教学水平,达到教学目的。

一、图的相关介绍

1 图的定义

图是一个涉及多方面的概念,在各个领域的含义有所不同。比如:在技术制图中主要是指用数字以及线段等描述事物几何特点、大小以及形态的形式。就数学来讲,图是表示变量之间关系的方式,也是图论的主要研究对象。就计算机领域来讲,图是电脑的存储数据方法之一,能够将其划分成矢量图以及位图等等。图是相对复杂的非线性结构,普遍运用于社会各个领域,如人工智能领域、化学领域以及工程领域等等。本文探讨的图,与以上领域图的概念有很大的差异,其主要是指在高中物理课本中出现的图像以及图表等,同时也包括在教学中运用的归纳总结知识点的结构图形。

2 图的特征

图属于视觉刺激,具备信息传达以及信息表现等多方面功能,也是信息的核心载体。借助图的作用,人类能够成功跨越所有的语言障碍,实现信息的彼此沟通以及传递。而图的特征主要体现在以下几点:第一,思维对象。模糊的文字表述转化成定量的数学表示,其中间往往要经过多个思维过程,该过程正是人们深化认识事物的重要过程,图是文字表述和定量数学表示之间的重要枢纽,把抽象的文字向直观生动的图形转变,这样可以更好的显示出隐性的条件,而且能够清楚表明事物和事物之间的联系,有利于将左脑和右脑的功能都发挥出来,便于刺激所有的感官进行认真思考,减少思维过程的难度,及时解决问题。因此可以说,图是不可或缺的思维对象。第二,思维工具。语言模式相比之下,图像思维侧重于形象思维,具有创造性及稳定性等特点。图像思维可以整合能力与情感,利用图形能够将隐形的思维活动变成显性的可视化图形,对思路进行有效的整理,不断创新,进而成为新思维的切入点。因此,图也是常见的思维工具之一。

二、图在高中物理教学中的重要性

区别于语言文字的说教,图形的教育价值具有其独特的重要性。第一,就视觉的角度来讲,图形对高中物理教学的重要性表现在:以图形为前提的视觉化是心灵建构的基础。相信大家都曾经有过这样的经验:当人们提起蛇时,通常都会立即想到关于蛇的图形,并不是用文字进行描述的形象。对于很多高中生而言,“力”是不可触摸的抽象认识,用带箭头的有向线段来表示力则形象具体生动多了。图形既可以使学生的思维过程易于操作接受,又可以使学生马上联想到其他具体事物。在高中物理教学阶段性汇总时,通过有针对性、有目的性的运用图形,能够帮助学生构建知识网络,串联并融合前后章节的学科知识,提升学科素养。第二,就思维的角度来讲,图形对于高中物理教学的重要性体现在:通过有目的性的科学引导,图形既能够促进思维发展,又能够利用思维和图形的相结合,形成特殊的思维样式,也就是图形思维。图形思维配合线性思维和机械思维,朝着整合思维的方向发展,有效发展学生物理核心素养。培养学生创造力的主要方法是加强学生图形思维。第三,就语言的角度来讲,图形对于高中物理教学的重要性体现在:全面认识图形,形成完全不同于文字的一种语言方法,也就是图形语言,其在很大程度上可以对语言的缺陷进行有效弥补,扩大语言的使用功能,实现信息流通途径的多样化。

三、图在高中物理教学中的具体应用

1 实物图的应用

实物图通常是指将实际物体的外观或者实际物体的应用场景通过图片形式展示。实物图来源于生活,贴近学生生活,较易获得学生共鸣。教材中的实物图主要有实景图介绍新接触的实验器材,如打点计时器等;有实验装置图介绍复杂的实验装置结构,如验证牛顿第二定律的实验装置;有物理情景图,如火车过桥。实景图和实验装置图在课本中多次出现,占据约35%的比例,该类型图片提供非常逼真的可视化物体,可以对文字的缺陷进行弥补,加深学生对仪器的认识和了解,使学生充分的认识新器材,帮助学生产生形象记忆。物理情景图可以使学生感受到自然现象中的魅力,体会到生活中处处有物理现象,充分发挥初高中物理教学的特殊教育功能。比如:教师借助描述宇航员漂浮在地球外层空间的物理情景,提出两个关于物理知识的开放性问题,引导学生初步看懂图片,拓展学生物理思维,无需学生对问题进行科学规范地解答。事实上,看懂图是非常容易的,但科学规范地解释则难度颇大。教师巧妙引导学生根据整体局部细节,从力学、光学、热学等角度可以产生各种疑问。首先,教师可以引导学生看照片。宇航员漂浮在外太空,那么就可以提问“为何宇航员是漂浮的状态?”然后,观察背景以及细节,再提问“为何宇航员背后都是黑色的?”“宇航员为何要穿着非常厚的宇航服?”最后,教师鼓励学生思考,自己平时生活中是否见过这样的漂浮现象?巧用一张图片拓宽学生的思路,不同图片反复科学训练,势必可以培养学生的联想能力和解决问题能力,为学生将来的终身发展提供有力的保障。

2 示意图在教学中的应用

在高中物理中经常出现示意图,其几乎遍布于高中物理的各个知识点。示意图主要是指使用简单的构图以及线条,大概反映某个主题或者场景的简略图。示意图仅仅要求表达出神和意。与实物图相比,示意图的主要特征是用笔简练,有效缩减作图时间,仅将重要内容突出反映,而将一些没有价值的信息都排除掉,防止这些信息干扰学生的认识,帮助学生在最短时间内找到事物的关键矛盾。比如:讲解“火车转弯”时,教师可以充分发挥示意图的优势。火车拐弯的实物图通常是相当复杂难画的,即使有些学生可以画出来,但是也难以辅助解决物理问题。由于火车转弯过程中,其主要作用位置是在铁轨与轮子相接触的部分,如果将整体都画出来,这样不能将重点充分凸现出来。因此,结合研究内容能够将车身直接忽略掉,仅仅将轮子以及铁轨画出来,如图1所示,则有助于学生弄清向心力的来源问题,理解对挤压外轨或挤压内轨的判断。

1  火车的构造图

总之,高中物理教师在教学中逐步有意识地改变传统的教学理念、教学方式和教学模式,采用新型教学方式完成传统知识技能的教学,同时培养提升学生物理核心素养。图具有直观生动形象的特征,充分发挥图在物理教学中的优势,将抽象的物理概念转化成直观的图,这样有利于学生接受和理解,提高学生学习效率,达成物理核心素养的发展目标。

参考文献:

[1]叶晓山.思维导图在高中物理教学中的实践[J].基础教育研究,2019(18):54+56.

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[3]蔡秀华.“新思维导图”应用于高中物理教学实践[J].福建基础教育研究,2019(05):105-107.

[4]黄淳. 思维导图在高中物理教学中的应用研究[C]. 教育部基础教育课程改革研究中心.2019年“互联网环境下的基础教育改革与创新”研讨会论文集.教育部基础教育课程改革研究中心:教育部基础教育课程改革研究中心,2019:58-59. 


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