加强物理的直观教学

王国永

物理学从实验中诞生、发展，又在实验中得到检验、验证，并向更高的层次发展.因而物理学的实验性特点是直观性原则的主要依据和基础.学生对于物理知识的掌握总是从感性认识开始的，经过全面而周密的思维上升到理性认识.加强教学的直观性，使学生充分感知所学的对象，获得具体的、丰富的和鲜明的表象就为思维创造了良好的条件.一个物理现象，无论描述得怎样生动，往往不如让学生看一看现象本身或这个现象的模拟.语言描述不能代替对现象和事实的直接感知.理由很简单，物理现象（即“物”），作为条件刺激物是第一信号系统，概念、术语、语言符号等（即“理”）是第一信号系统的信号，即第二信号系统.第二信号系统必须有第一信号系统作为物质基础和生理基础.“物”和“理”不能分离，否则第二信号系统就不能为认识主体所理解、翻译.当然，第二信号系统不是机械的条件反射系统，而是能动地支配、指导第一信号系统的活动.物理学习中，学生可以凭借教师的语言、教材的阐述以及自己的物理语言表述，明确、快捷地感知具体的物理现象和物理过程，从而精细、有方向性地感知物理客体的结构和细节.物理教学的直观性原则要求给学生提供尽可能多的建立在直接感知基础上的具体形象.直观手段和教学媒介物如演示和学生实验，实物、模型、示教板、教具、图片、图表、幻灯、电影、录像、板画以及生动的举例或鲜明形象的比喻等，都应充分地、恰到好处地加以运用.

一、在物理教学中加强实验教学

演示实验、学生实验都是实物直观.实物直观能使学生获得的感性材料实在具体、鲜明生动，既有利于培养学生的感知能力，又有利于学生理解物理知识.在物理教学中加强实验教学，可扩大学生物理感知量.这包括演示实验和学生分组实验.演示实验中，声、光、电的刺激给学生展现出了一幅物理现象的奇特景象.学生的感官同时得到刺激，印象往往会非常深刻.尤其是出乎意料的物理现象，更让他们兴奋不已.学生分组实验是扩大学生物理感知量的好途径.实验中学生亲自观察、分辨、操作、读数，不仅学生的视觉和听觉获得物理信息，同时，学生的触觉也有了锻炼和获取物理信息的机会.在分组实验中，学生既要动手，又要动脑，促使了学生认知图式的进化与发展.

二、在物理教学中充分应用课本中的图表

学习物理知识，要建立物理概念、掌握物理规律.学生对物理知识的理解，要有大量的感性材料作为基础，这些感性材料对物理概念、物理规律的描述，只用语言、文字是不够的，用图表描述直观形象，生动活泼，是一种很重要的表述方式.建立物理既念，就需要建立物理的“形象”，图表能最直观地建立这种“形象”.建立物理概念，需要形成形象思维，创造物理情境，图表最容易展示物理事实，促进学生的感知，了解事物的形象，引起学生丰富的联想和深入的思维.

１．图形表征有助于我们理解概念.课文是以线性顺序提供信息的，理解这些语句表征将要花费大量的搜索时间.在图解表征中，信息是按照二维定位索引的，因此，图表可使人们更明确地知觉事物之间的关系.通过文本材料的不同表征，教师可“牵引”出学生的新概念结构.“将理论结构具体化”，也就是说，使抽象的变得具体，可通过给学生提供某些形式的实物操作来实现.

２．图片使得课文更易于记忆.自古希腊以来，视觉映象就已被看做是一种强有力的记忆辅助手段.心理学实验结果表明，学生在记忆各种文学作品时，若能对作品中所描述的事件形成视觉映象，会有助于记忆.如果不是要求学生边阅读边形成视觉映象，而是在阅读一段文章之后，想象这段内容的各种情境，则能取得更好的教学效果.心理学家还发现，如果在教科书上配有适当的视觉图象，学生回忆这些图象的说明性文字的数量就会增加.

三、恰当运用现代化教学手段

扩大学生感知量的途径还包括现代化教学手段的运用，包括幻灯、投影、电视和录像的运用.幻灯、投影是电教手段中最容易普及和广泛使用的手段.加上一些特技的手段可以使图形变化，产生动态感，从而更好地引导学生观察.例如，在横波的教学中，我们常演示橡皮绳中的振动传播情况，它反映了真实的横波现象，对学生建立横波的概念很有帮助.由于动态过程进展太迅速，不容易对细节进行分析研究，而采用模拟的幻灯投影片，可扩大学生的物理感知量.运用幻灯还能投影实物，把那些通常受尺寸限制不够明显的、不容易成功的实验现象成功地显示出来.例如，进行水波、电场线、磁感线的投影.使用投影验电器做某些静电实验，容易解决绝缘问题，灵敏度和可见度都比较好，学生对物理现象的感知也比较深.电视录像具有声、形、色并茂的特点，能够吸引学生的注意力，激发学生的兴趣，运用得当，常可使学生在兴趣盎然中接受知识.电视录像可使用各种特技手段，如可使小放大、大缩小；可使快变慢、慢变快；可使静变动、动变静；可从不同的侧面、不同的角度拍摄；可用插入、并列、对比的手法和其他各种特写镜头，从而可使教学中要表现的对象更突出、更生动，使学生接受的物理信息更多.

四、让学生多接触生活、接触社会

学生最初接触物理现象不是在物理课堂上，而是在生活实践中.例如，一根木棒，用一只手就能很轻松地把它举起来；而一根铁棒，用肩扛还很费力，于是得出结论：铁比木头重.从高处掉下的石头瞬间便落到地面，而从高处掉下的树叶、羽毛、雪花能在空中飘飘荡荡一段时间，于是得出结论：质量大的物体比质量小的物体下落速度快，所用的时间少……学生在学习了物理课程以后，虽然在课堂上所感知的物理信息是最重要的，但在现实生活中仍可感受到大量的物理现象.例如，夏天天空中出现的彩虹就是色散的具体体现；日常生活中人们戴的近视镜、老花镜就是实验室里光学实验运用的凹透镜与凸透镜.日常生活中的儿童望远镜，是伽利略望远镜还是开普勒望远镜？其焦距为多少？可引导学生观察、探索.