借鉴镜头艺术 演绎精彩课堂

张丹彤

(扬州教育局教研室,江苏扬州 225007)

无论是电影,还是电视,其画面或图像都是通过摄影机或摄像机的镜头获得的,因此在电影或电视行业中常用“某镜头”来代表相应的拍摄技术,达到相应的艺术效果.如特写镜头、广角镜头、长镜头、慢镜头等.这些镜头的运用弥补了人眼的一些生理不足,拓展了人眼的视觉功能.特写镜头让我们看得更清,广角镜头让我们看得更宽,长镜头让我们看得更久,慢镜头让我们看得更快.这给我们一个启发,物理课堂教学应该借鉴“镜头”艺术,有效拓展学生的观察维度和思维的深度,让学生观察现象更清晰,理解概念更准确,应用规律更灵活,从而起到优化课堂,促进课堂教学效率和教学质量的提高.

1 “特写镜头”

特写镜头是电影电视艺术的一种常用手法.采用近距离拍摄的方法,把人或物的局部加以放大、强调,以造成强烈的艺术效果.

物理课堂教学一个基本要求是重点突出,这就要求教师学会用“特写镜头”的艺术方法来突出重点,强化重点,让学生有效掌握重点物理知识.一节课特别是新授课如果不能突出重点,就会造成学生注意力不能集中在重点知识点上,造成主次不分,影响学生对重点知识的掌握.很多年轻教师在教学过程中常常不能很好地把握这一点,在概念教学时过分强调知识体系完整,在举例或练习时过分追求习题的难度,结果重点知识被弱化,重点训练被干扰.

以物理概念教学为例,在教学过程中应始终紧紧围绕学生要学习的物理概念,从概念的引入、理解、深化、巩固四个环节突出本概念,让学生把握概念的来龙去脉,促进学生看得清,想得明,理解深,能应用.

例如,关于交流电有效值概念教学,可以设计这样的教学过程:

(1)概念引入.教师提出问题:“如何来表示交变电流的强弱和电压的高低”?让学生讨论,学生容易得出用交变电流的最大值(峰值)来表示.进一步展示各种类型的交变电流的图示,再提出问题:“是不是峰值越大,该电流对我们生产生活提供的能量(如用电热器烧水)就越大”?引出“我们需要一个能从能量角度(热效应)表征交流电强弱的物理量,叫交流电的有效值”.

(2)概念的形成与理解.教师可以让学生来试着给交流电有效值作一个定义,并引导学生之间开展分组讨论,形成几个结论,并与教材上的结论进行比较,最终形成交流电有效值的定义.这一过程让学生直接感受交流电有效值的能量本质,有助于学生准确理解概念.

(3)概念的深化.通过设计下列问题帮助学生深化对有效值的理解:

①以上定义有效值的关键方法是什么?(等效法)

②有两个交变电流,峰值大的交流电的有效值一定大,这个说法对吗?(不对)

③对某一个交变电流,其峰值一定大于有效值,这个说法对吗?(对)

④正弦交变电流的峰值与有效值的关系如何?交流电的有效值都是220 V吗?(不是)

(4)概念的应用与巩固.教师可以通过拓展训练来提高学生的应用能力,巩固概念的掌握.如求变化的方波形交变电流,含有正弦波的不对称的特殊波形的交变电流或者含有正弦或余弦和方波形的复杂的交变电流的有效值等.

以上教学过程就如同特写镜头一样,以交流电的有效值为对象,充分揭示其热效应本质,通过师生互动和学生的主动体验促进学生深化对有效值的认识,提高学生的应用水平,强化教学效果.

2 “广角镜头”

广角镜头视场角宽、景深大,具有表现开阔空间和宏大场面的有利条件.用广角镜头拍摄全景、远景时,容易获得视野开阔、空间纵深感强的画面效果.

高中物理教学中常会遇到多个研究对象的问题,这就需要我们有更宽的视野,如同“广角镜头”的宽广的画面效果一样,统揽全局,善于用全面的、整体的思维方式来观察、分析和解决问题,而不拘泥于局部和个别的情况.

如机械波和波动图像相关内容的教学,由于学生在此前刚刚学习简谐振动和振动图像,而且简谐振动图像和简谐波的图像都是正弦曲线,十分相似,学生在学习机械波和波动图像时很容易将简谐振动图像和简谐波的图像混淆,而且一旦混淆就很难理清两者的关系.因此,机械波的教学需要我们认真去对待.建议采用视频播放的方式来引入课题,可以利用学校运动会的机会,自拍一段学生依次从坐到站打人浪的广角视频,在机械波新课教学时让学生观看,引导学生观察每个人的动作和多个人形成的整体波动效果,并且在适当的时刻让画面定格,形成某一时刻的波动图像.这样的课题引入法会给学生留下深刻的印象,对学生正确理解机械波和波动图像会有很大的帮助.

3 “长镜头”

长镜头不是实体镜头外观的较长或是焦距较长,也不是摄影镜头距离拍摄物的距离较远,而是拍摄之开机点与关机点的时间间隔较长.通常用来表达导演的特定构想和审美情趣,例如文场戏的演员的内心描写,武打场面的真功夫等.

长镜头的特点是长时间跟踪某一对象.在物理教学中我们也经常遇到类似情况,如布朗运动,教材上展示的微粒无规则运动相等时间间隔位置的连线图其实就是长镜头的产物.再如简谐振动图像,就是长时间跟踪振子位移随时间变化获得的图像.其实所有的运动图像都是类似于通过长镜头观察后记录物体运动随时间变化的情况.

在教学实践中,我们要善于运用长镜头技术,帮助学生观察和理解物理较为复杂的运动过程.比如,对题目中出现的描述物体复杂运动的图像问题,我们就可以借助于动画技术,制作运动图像所描述的物体运动模拟动画或视频,以促进学生思维质量不断提高.

4 “慢镜头”

正常情况下,电影放映机和摄影机转换频率是同步的,即每秒拍24幅,放映时也是每秒24幅,这时银幕上出现的是正常速度.如果摄影师在拍摄时,加快拍摄频率,如每秒拍48幅,那么,放映时仍为每秒24幅,银幕上就会出现慢动作,这就是通常所说的“慢镜头”.现在的数字摄象和处理技术通过计算机可以更加容易地实现慢镜头技术.正是这种快拍慢放的技术使得物体的快速运动能够“变慢”,如足球赛射门的精彩瞬间,通过慢镜头,可以让我们更加从容、更加清晰地欣赏到人眼正常情况下无法观察到的运动细节.

物理教学中,经常需要学生观察一些物理现象,但有些现象由于过程短暂,演示实验不容易操作,学生也很难观察.很多时候,在课堂上是靠老师讲述,学生无法直接体验.这时我们就可以借助慢镜头技术,放慢物理过程,使学生看得更加清楚.例如,在学习超重、失重现象时,我们就拍摄了一段由老师表演的称体重过程的视频,经过视频编辑软件进行适当编辑,将老师站在体重秤上下蹲或站起的过程配上画中画,小画面上同步显示体重秤上的指针变化情况,并用软件的调整功能,让画面变成慢镜头,使整个过程变慢,这样可以让学生更加容易,也更加清楚地感受到超重和失重的过程,这样的方法大大改善了教学效果.

另一方面,高中物理教学中经常会遇到对学生思维要求较高的物理习题,在讲解这一类习题时,我们也要模拟慢镜头技术,放慢讲解过程,使思维过程中的关键部分充分展示,促进学生有效理解.来看一例.

图1

例1.(上海市2010年高考物理试题第9题),如图 1一列沿 x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2 cm,波速为2 m/s.在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一个波长),当质点 a在波峰位置时,质点 b在 x轴下方与x轴相距1 cm的位置.则

(A)此波的周期可能为0.6 s.

(B)此波的周期可能为1.2 s.

(C)从此时刻起经过0.5 s,b点可能在波谷位置.

(D)从此时刻起经过0.5 s,b点可能在波峰位置.

分析:本题所考查的物理情境曾经在以前的高考中多次出现,但本题有了新的变化.以前给出的波的传播方向上两质点一般处在波峰、波谷或平衡位置,而本题中的b点处在振幅处.这一变化无疑增加了题目的复杂程度,在分析解决本题时需要我们冷静处置,模拟慢镜头,放慢思维节奏,在理清各物理量静态关系的基础上,再考虑动态情况.

作出两种情况的波形图如图2所示.

图2

从此时刻起经过0.5 s,波沿x轴正方向传播1.0 m,只要将两波形图在图上沿 x轴正方向平移1 m,即可做出判断.显然,0.5 s后传到b点的波的状态应该对应于x轴负方向距原点0.6 m处波的状态,根据对称性,其状态也就是对应 x=0.6 m处波的状态.很明显,两种情况下b点分别在波峰和波谷的位置,故选(A)、(C)、(D).