陈金明
初中物理教学中的图片资源一种是教材插图,这是初中物理教材的编者在编写过程中精心挑选和设计的图片资源,具有很强的代表性,缺点是更新速度较慢、图片资源相对单一;另一种是教材之外的图片资源,来源比较广泛,可以由教师自己设计和画出来,也可以来自互联网,还可以从其余的途径获得。这种图片资源数量大、种类丰富,但是需要耗费较大的时间和精力才能从中挑选出比较适合教学需要的图片资源。这些教材内外的图片资源都对初中物理教学起到了重要的作用,下面,我将从三个方面进行探讨。
一、图片资源是初中生从具体形象思维向抽象逻辑思维转化的桥梁
在初中物理学习的问题上,我国曾陷入一个认知误区:物理需要抽象思维。在传统初中物理教学中,曾认为大力提升初中生物理思维能力和水平是学习初中物理的有效方式之一。其实,现代心理学研究结果表明:根据初中生的心理特征和思维水平来看,他们已经具备了一定的抽象思维能力,但是他们这种抽象思维能力建立在具体形象的认知基础上,也就是说,大部分初中生本身并不具备较强的、纯粹的抽象思维能力。
基于以上认知的转变,目前,在初中物理教学中,越来越注重通过形象具体的方式引导初中生逐步向抽象逻辑思维转变,而不是试图一蹴而就地发展初中生的物理抽象思维能力,这点从我国初中物理教材的变化中也可以看出来。新中国成立以后,初中物理教材中的插图越来越丰富,物理教学内容也越来越贴近社会生活。实际上,这种图片资源的增多就是为了帮助初中生更好地从具体形象思维向抽象逻辑思维转化。
在初中物理的“重力”学习中,从在自然界中自然形成的“水流瀑布”图片(图1)到应用重力的“弹簧测力计”(图2),再到飞出地球的人造空间站“天宫一号”(图3),都在引导着初中生一步步思考重力的存在: “水往低处流”就是自然界存在重力的典型表现形式;有了物理现象,就能使重力走向应用,如弹簧测力计;最后,通过了解摆脱重力的科技发展(如各种人造卫星和飞行器等),對重力的认识进行再次升华。
通过图片资源一步步引导学生认识重力,比直接给初中生讲述肉眼看不见、摸不着的重力概念的教学效果要好得多。看图片是为了建立直观印象,然后教师可通过图片引导学生探索思考图片背后的物理规律,抽象思维就能被逐步培养出来。
二、图片资源可以让初中生的分析和解题思路更加清晰
在初中物理力学中,分析物体的受力情况是解答很多初中物理力学题目的关键。初中生无法凭借本身思维能力分析一个物体的受力情况,但如果通过做图分析一个物体的受力情况,就会变得简洁、清晰。我认为,图片资源可以让复杂的物理问题变得清晰,通过展示图片,可以将整个解题思路清楚地展示出来,出错的概率就会降低。
比如,在非光滑的斜坡上分析物体运动的受力时,若不采用做图的方式,初中生很难理解。如果采用做图的方式,学生看上去就会觉得一目了然(图4)。从图中可以很清楚地看出物体受力有垂直于坡面且向上的支撑力、垂直于水平面且向下的重力以及跟运动方向相反的摩擦力,还可以看出重力的分解情况。借助受力分析示意图,学生就能很容易分析清楚受力情况,有利于解答物理问题。
在教学实践中,我整理编辑了初中力学的经典受力分析图片资源,制作成一张张卡片纸,配以文字说明和分析,编订成册,既可以一张张拆开看,又可以整册翻看。我将这个力学图片资源册用于课堂教学,在平时也将其借阅给一些有需要的学生,通过这种形式,相当一部分学生在分析受力情况和做图方面有了明显的进步,力学测试成绩明显提高,对物理学习更有信心和把握。
三、图片资源可以让初中生更好地理解物理定律和概念
初中物理知识虽然大部分来自社会生活和自然界物理现象,但是很多初中生还是难以理解其中的物理原理。以常见的浮沉问题为例,在大部分初中生的印象中,只有感觉很轻的东西才能够轻易漂浮在水面上,比如泡沫、木头,即使体积很大也能够漂浮在水上;大部分日常感觉很重的东西,比如石头、铁块,哪怕只是一根铁针,都会很快沉入水底。然而,重达万吨的钢铁轮船却能够在水面上航行而不会下沉,这是为什么呢?
我们可以采用受力分析图解释,引导学生思考:对漂浮在水面的物体进行受力分析并做图,可以分析出物体同时受到重力和水的浮力的作用。如果浮力大于重力,就会漂浮在水面上;如果浮力小于重力,就会沉入水下。在此基础上,学生很直观地看出,在重力不变的情况下,只有增大浮力才能让物体浮起来,进而将问题转向影响浮力大小的因素,然后学生结合教材实验图片分析可知,影响浮力大小的因素与排开液体的体积和液体的密度有关(如图5)。
还有的教材中展示了一张人漂浮在死海上的图片(图片6),这颠覆了初中生的认知。人在水面上通常会迅速沉没淹死,但人为什么可以轻松地躺在死海海面上,不会沉没呢?这种图片带来的震撼会让初中生产生强烈的探索欲,促使他们急于知道答案。教师只要稍微进行引导,学生就能将现象和已学知识联系起来,发现是因为死海的矿物质含量大、海水密度高,从而使得死海的浮力要远远高于普通的海水,因此人可以轻松漂浮在死海海面上。
通过受力分析图、实验效果展示图、现实图片等各种图片的综合展示和运用,能引导初中生一步步了解物理概念和定律,要比直接让学生记忆或背诵物理定律和概念的效果好得多。
四、结语
图片资源的整理和运用能够极大助力物理教学工作的开展,根据教学实践经验,我认为,利用图片资源引导初中生学习物理知识,学生更容易产生学习兴趣,也更容易理解物理概念和定律,并且解题思路也会变得特别清晰。
(责任编辑 林 娟)