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试析“图示法”在物理教学中的运用

2009-07-31薛迎建

教学与管理(理论版) 2009年6期
关键词:作图直观物理

薛迎建

“图示法”是一种以图形为主要方式,揭示事物现象或本质特征,激发学生思维,使其更好地掌握知识,加快教学进程的教学策略。其实质是使科学知识形象化,抽象知识具体化,零碎知识系列化,复杂问题简明化,便于学生接受、学习。这种教学手段,在物理教学中被有意、无意地普遍使用着,倘若我们悉心研究,加以总结、提炼,则它在这门学科中的地位和作用将更加显著。

一、“图示法”作为物理教学策略的依据

1“图示法”符合教材内容和教学大纲要求

现行教材中物理内容部分,含图量极多,图是构成教材内容一块重要部分。教学大纲中也明确要求:“培养学生观察力”,“会正确作简单的力的图示、力的示意图、电路图、光路图”。“图示法”这种教学策略,显然为实施大纲教学要求提供广阔的训练途径和保证。

2“图示法”符合学生心理、生理发展的特点

高中生抽象逻辑思维开始占优势,它们的抽象逻辑思维需要具体的、直观的感性经验的直接支持。因此。图示法这种形象化、具体化的教和学的策略,是符合学生的心理、生理发展特点的。

3“图示法”符合“直观性”和“启发性”的教学原则

直观的方式一般有实物直观、模像直观和语言直观。图示是模像直观中的一种重要表现方式。图示直观就形成学生的认识成份来说,它同实物直观基本上是一样的,而且可以克服实物直观的种种局限。因此,恰当运用“图示法”可提高直观的效果和扩大直观的范围。图示具有外观形象和内在的知识、规律联系。形象外观可感染学生的情感,从而调动学生积极思维;内在的知识、规律的联系,又可在图示的导向下,进行收网式思维和发散式思维。因而,图示具有启发学生积极思维的作用。

4“图示法”符合现代信息科学观

现代信息科学的观点分析,学习知识的过程,就是接受、加工、储存和运用信息的过程,语言能传递信息,图示也能传递信息,对复杂的信息来说,图示比语言传递得更快,运载的信息更丰富,容量更大。

5“图示法”符合认知发展理论

认知发展对学习有制约作用,教学应适应学生的认知发展水平。对于认知发展正处于直观思维图式向运算思维图式过渡期的学生而言,借助图示可扩大运用知识的包容范围,提高知识的分辨度,有助于帮助提取、储存知识信息,实现迁移。

二、“图示法”在教学中的主要作用

图示能揭示事物现象或本质特征,而且通过学生的内化,借图示的启发,可展开跳跃式的思维,且学生的思维活动不因为短暂的间隙或回味而间断。学生的神经系统就不那么紧张,不易疲劳,达到既能减轻学生学习负担,又能提高教学效率的双重收获,它在物理教学中有着极其重要的地位和作用。其主要作用归纳如下。

1教学中的五大作用

(1)形象再现事物,帮助学生获得感性知识。感性知识虽然是对事物表面特征的认识,但却是领会科学知识的起点和必要条件,是学生掌握知识的重要基础。让学生知觉事物最有效的方法,固然是实践、实验、实物演示等途径。但因受教学条件和教学时间的制约,事实上教学中很难做到件件都通过实践、实验、实物演示来帮助学生感知。然而没有感知基础又给教学造成了一定的困难。在此,用既便于操作,又限制性不多的“图示法”能较好地解决这一矛盾。这样,既克肥了教学条件不足的困难,又能实现形象再现,帮助学生建立起感性认识,唤起积极思维。

(2)替代演示实验,化难为易。演示实验是学生获得物理知识的重要途径。然而有些实验演示难度较大,可见度也差。为了解决这一问题,我们可用图示演示来替代演示实验。因为图示是实物或事物运动现象的一种象征性的符号,所以,它同样具有客观事物的重要特征及其作用。从假设控制模拟实验的条件、过程、结果方面而言,图示实验比演示实验更容易设计,从时间选择上来说,它随时可用,灵活方便。

(3)放大微观世界,缩小宏观世界。对一些诸如原子结构、星球等之类的微观、宏观的物质及其运动规律,学生是难以捉摸想象的。若用陈述性方式向学生解释,有时也会感到难辨其衷之苦叹。在此,我们借图示的浓缩、放大、化动为静、静中析动的夸张作用,就方便多了。

(4)言简意赅,以简驭繁。运用图示可省去大量的文字叙述、记忆,具有极强的减页作用,起到“提纲挈领”作用。针对学生的心理发展特点:学生对冗长的复杂概念、规律有排斥的心理。教师恰当地运用“图示”的减页作用,把复杂的规律浓缩,可大大地减轻学生的学习负担和心理压力。

(5)有利于激发学生学习兴趣。图示法对激发学生学习物理兴趣有较好的促进作用。这是因为图示能帮助学生学习,形成活泼的思维,降低学习思考的难度,使学生获得成功的机会增多。同时,一个赏心悦目的图示,还给学生带来美的享受。美的享受,可使学生紧张的思维得到轻松愉快的缓解。这些因素会促使他们以积极的态度和旺盛的精力去主动求索,学习物理的兴趣也油然而生。借图示这种艺术建立起来的兴趣,不是肤浅的、短暂的兴趣,而是有外在形式和实际内容的持久的、稳定的高品质的兴趣。

2促进学生学习的作用

(1)直观揭示本质。学生虽然具有一定的逻辑思维能力,但思维的组织性、条理性、广阔性、深刻性、灵活性、敏捷性等品质还是较幼稚的。他们还未进行过系统的物理思维的训练,其物理知识、经验还有很大的局限性,因而一旦遇到信息量多个的问题,思维就会紊乱,“先人为主”导致“想当然”的推理错误。学生倘若有作图析题的习惯,这类错误可大大减少。

(2)有利于快速搜寻到解题途径。现代信息加工心理学认为,问题的解决是一种以目标定向的搜寻问题空间的认知过程。其中原有知识经验和当前问题的组成成份必须重新改组、转换或联合,才能达到既定目标。对思维深刻性、敏捷性等品质还较差的学生来说,解决复杂的物理问题,更需借图示来帮助他们把粗浅的物理知识经验与当前的物理问题进行转换、联合。再由图示直观性、导向性就可快速搜寻到最佳的解题途径。

三、运用“图示法”应注意的几个问题

1讲画结合,边讲边画

教师在课堂教学或个别辅导时,应边讲边画,以加强教学的生动性和直观性,便于学生更好地理解抽象的物理过程。边讲边画的同时还给了学生一个示范作用和潜移默化的作用。学生作图时,则可在初步了解题意,即可边审题意边作图,打出草图,再进一步审题、审图、修正。

2画图要符合制图的基本要求

画图时要避免在同一图上出现不同类型的画法,同一图上比例应协调一致,如画天平应等臂,特殊情况除外,如太阳、月亮、原子结构等。图要规范简洁、主体突出、直观明了,对规定的符号不能随意更改,对未规定的符号,本着“简洁明了”原则自行创造符号为示意,切忌“实物素描”。

3培养兴趣,养成习惯图示尽管是简笔画,但对学生来说,也还存在着一定的困难,同时,有些学生认为作图要浪费时间。这两点,我们应有足够认识。所以这就要求我们教师在起始训练时,有意识地选择一些典型题,通过理性分析和图示分析进行对比析题效果,使学生体验到图示“实惠”的妙处,从而使学生自学信赖应用图示。强化训练是不可缺少的措施,起始阶段,要精选一些作图难度较低的兴趣题,通过作图析题,以培养兴趣,逐渐以浅入深,持之以恒。此外,教师要抓住个别辅导、巡导等机会,检查、督促学生作图析题的习惯。经过激发、示范、有计划练习、督查等一系列的有意教学活动,教学尝到图示法的“甜头”及方法,自然会被图示那神奇的作用感化,产生浓厚的兴趣,持久以恒,习惯也便养成。

4切忌“滥用”、“独钟”

教师在教学中切忌“滥用”图示法。对一些简单的问题能用语言讲解明白的,不必多此一举;对一些复杂的问题,图示也难以表白,更不可造次。同时,不能因“图示法”优点众多,而“情有独钟”,它不是万能的。

四、“图示法”的教学效果调查分析

笔者为了探讨“图示法”的适用性和实际效果,我用如下方法作了调查。调查步骤如下:首先,在物理教学中有意强化使用它,然后用一个阶段叉尽量少用它,给学生一个可比度,接着立即作调查。其次。发表给学生。发表时教师作说明:第一。不署名。第二,5分钟内填好表。第三,同学间不讨论、不顾问。最后,到时间,小组长收票。

从表上数据分析可知:第一,学生喜欢教师用“图示法”讲课。第二,学生在学习中运用“图示法”是被接受的。第三,产生对学习物理感觉的难易趋向正常。第四学生对学物理课程的态度令人满意。反馈信息告诉我们:“图示法”是被学生欢迎、接受的一种好方法。

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