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时间:2019-01-07
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1、高中物理教学中培养学生作图能力的策略 1问题的提出 在高中物理教学过程中,笔者经常发现如果一个图能准确地表征所要解答的计算题、尤其是高考的压轴题,可以说它已解决了一半.如果学生不会作图、或作图能力差,它将直接影响到复杂问题的解决.正如Kaplan和Simon的研究结果表明,问题解决过程中顿悟现象的出现,是由于被试找到了适宜的表征方式.表征物理问题时,图像是以视觉表象和直观形象的表征为主,以抽象符号表征为辅的一种问题表征方法,〔因为物理符号是一种最简洁的物理语言).这种表征方式,使问题的表达力求简洁,以便对问题的实质进行分析,也便
2、于从整体上把握问题的实质.因此本文旨在研究如何有效提高高中学生的作图能力. 2物理作图的界定 在作图的活动过程中,人用眼睛看,用手去画,用脑去思考,实现人与外界的间接的相互作用.虽然它以图的形式反映出来,但是这种图不是简单的对外界物体的摹写,也不是一种艺术形象,而是与抽象的概念和规律相对应的图,是一种概括化的,并从客观世界抽象出典型的物理特征且反映物理规律的图.这种图就是一种物理模型,是形象与抽象的结合体.个体通过对物理模型的掌握,去同化和顺应头脑中原有的图式,在不断建立新的平衡的过程中,解决物理问题,掌握了物理知识,这应该是物
3、理作图过程.8 物理作图是一种视觉思维的方式,它通过观察、想象和构绘,将外部信息转化为表象并通过表象作用,再转化为图示与图象等约定信息的形式,并以此实现人对外部客观世界的间接的作用过程.物理作图就是借助于图形来思考,简单的说,就是以图助思. 3物理作图的能力要求 3.1从表象空间到几何空间 研究物体的结构及其运动,就要确定物体的空间几何关系,即将表象的空间通过构图反映为平面上的几何空间,也就是画出各种侧面图,立体图,俯视图,截面图等,并能够相互转化. 3.2从原型到模型 把实际问题中的原型抽象成物理和数学模型. 3.3
4、学生应具有信息的转换和整合的能力 在把信息要全面准确的反映在图上,既有空间关系的表达,又有语言逻辑的分析,还有隐含条件的挖掘等. 3.4规律应用于图的能力 画图的目的是为了更好的思考,画图不仅是利用直觉,物理表象的形象性进行思考,更主要的是要结合抽象的物理规律、概念、几何关系等进行思考.即形象与抽象相结合的思维能力. 3.5几何构图的能力 4提高中学生物理作图能力的策略 根据物理作图的界定和能力要求,笔者提出以下提高中学生物理作图能力的策略.8 4.1让学生认识作图的重要性、养成作图习惯 作图并不是针对某一些题,或一
5、类题,而是作为一种物理思考的工具,因此,要培养学生作图解题的意识,具有作图解题的策略,并逐渐养成作图思考的习惯.习惯来源于多次的重复,因而教师始终如一的严格要求是学生养成画图思考习惯的根本.刚开始要求学生作图,学生感觉不习惯,不理解,我们通过实例,让学生感受到,按规定程序认真审题,作图分析,看起来花了一些时间,但能保证顺利得出正确答案.“笨”办法其实就是好办法.千万不能省事,图快,凭想当然,“我觉得”如何,匆忙做答.那样欲速则不达,会出现不少意外失误.让学生认识作图的重要性. 另一方面在学生的学习和练习过程中,重视作图习惯的培养.
6、例如,我们从高一开始,要求学生把练习本的左侧折出三分之一,专门用作画图区,把图作为建立关系、列方程的依据.对应该画图而没有画图的答题扣去大部分的分数或让学生重做,从严要求,让学生逐渐形成了习惯. 4.2明确要求 要删繁就简:物理作图主要体现与解题有关的主要对象及关系.画图时,要有所选择地抓住与所研究问题相关的对象.要重意轻形:即作图时重在表达意思,次要描绘形象.要一目了然:让人一看就懂.8 中学阶段经常画的图有图示和图象两种.图示有矢量图,力线图,流线图,谱线图,流程图等.具体的说有受力图,光路图,电路图,运动图,轨迹图,等.
7、图象是指各种函数图象,如波动图象,速度图象,位移图象等.教师应使学生明确各种图的画法、要求与表达意义的统一.教师在教学中要有相对固定的表达方法,并向学生明示.画图的过程,要利用准确规范的物理符号和数学符号.图的几何关系,大小比例要尽量准确. 4.3重视概念与图像相结合教学 物理中的许多概念都是在形象的基础上建立起来的,即使是抽象的概念也有对应的物理模型,所以,在概念教学中应将概念和形象相结合. 4.4重视物理规律与图相结合的教学 物理规律教学要注意培养学生的空间想象力,使学生充分感知.物理规律的引出与推导要以清晰的物理图景为
8、基础,有的是通过实验,有的需要从生活观察中抽象出模型,在教学中,为了清楚的表示他们就需要画出图.例如,平行四边形定则.用两个弹簧称互成一定角度拉一根橡皮条,用力的图示记录下F1、F2大小和方向,猜想F1、F2的合力F的大小和方向,只用
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