圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用探究

楊慧清

【摘要】在課程改革不斷深化下，國(guó)內(nèi)教育質(zhì)量呈現(xiàn)出明顯改善。物理是高中生的重要學(xué)習(xí)科目之一，給他們今后物理學(xué)習(xí)打下了不可或缺的基礎(chǔ)。為了有效優(yōu)化整個(gè)高中物理教學(xué)的質(zhì)量水平，教師可以采取圖像法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化教學(xué)效率及其質(zhì)量的目的。所以，本篇論文將圍繞圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單研究與分析，希望可以為強(qiáng)化學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力及效率帶來(lái)一定啟示。

【關(guān)鍵詞】圖像法;高中物理教學(xué);應(yīng)用

隨著時(shí)代社會(huì)的不斷前進(jìn)，學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)展需求也變得更加豐富起來(lái)，社會(huì)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)也提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，原先的教育理念顯然有些滯后，難以迎合現(xiàn)在社會(huì)對(duì)人才的要求，所以，作為高中物理教師的我們必須要積極地樹(shù)立先進(jìn)的教學(xué)理念，采取多樣化的教學(xué)形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而圖像法是把難懂抽象的物理環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為直觀清晰的物理圖像，把物理量彼此間的代數(shù)關(guān)系變換成幾何關(guān)系的一種方法。學(xué)生在進(jìn)行物理知識(shí)的掌握時(shí)，通過(guò)圖像直觀、生動(dòng)且清晰的特征來(lái)探究與處理物理難題，將問(wèn)題的難度、復(fù)雜性明顯降低下來(lái)。教師也可以采取圖像法來(lái)吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性與參與性，從而推動(dòng)教學(xué)目標(biāo)更快更好地完成。

一、提高學(xué)生圖像法解題意識(shí)

其實(shí)，在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)頻繁同圖像進(jìn)行碰觸。比如說(shuō)，速度和時(shí)間、速度和位移等之間的關(guān)系均能夠利用圖像來(lái)呈現(xiàn)。而且，學(xué)生也會(huì)經(jīng)常圍繞基本圖像展開(kāi)探討與觀察，不過(guò)從實(shí)際情況來(lái)看，大部分學(xué)生都不會(huì)采取圖像法來(lái)處理物理問(wèn)題。究其原因，主要是因?yàn)椋阂皇菆D像法雖然能夠?qū)ξ锢韱?wèn)題中各量彼此間的關(guān)系進(jìn)行明晰確定，不過(guò)往往有著很高的難度，因此不少學(xué)生并不知道需怎樣利用圖像法來(lái)解答問(wèn)題;二是大部分學(xué)生都未樹(shù)立起較強(qiáng)的作圖意識(shí)。很多學(xué)生仍然只懂得通過(guò)公式法來(lái)處理問(wèn)題。但是對(duì)于不少問(wèn)題來(lái)說(shuō)，雖然能夠依靠公式法來(lái)求解，不過(guò)運(yùn)算步驟非常復(fù)雜，求解效率低下，尤其是求解環(huán)節(jié)中，往往會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算不正確的情況。所以，教師必須要注重培養(yǎng)學(xué)生的作圖意識(shí)。舉例來(lái)說(shuō)，如兩個(gè)高度、總長(zhǎng)度都一樣的光滑斜面，頂端位置固定形狀、質(zhì)量以及材質(zhì)都一樣的球A和球B，當(dāng)中某個(gè)斜面稍微有些彎曲，接著把球釋放，假如忽略球在轉(zhuǎn)折地方所損耗的能量，那么下面哪個(gè)選項(xiàng)是對(duì)的？①球A與球B同時(shí)落地;②球A先落地;③球B先落地。

根據(jù)動(dòng)能定理能夠得出，球滾動(dòng)到斜面底端位置時(shí)，由于重力做功一樣，所以?xún)汕虻乃俾室惨粯?。不過(guò)直接通過(guò)該定理，學(xué)生常常無(wú)法很清楚的理解。有些學(xué)生試著通過(guò)對(duì)球的加速度進(jìn)行假設(shè)來(lái)展開(kāi)分析，不過(guò)要花掉非常多的時(shí)間。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生采取圖像法來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解析，依靠對(duì)小球運(yùn)動(dòng)路徑圖像進(jìn)行繪制，從中找出答案，即球B先著地。

二、加強(qiáng)學(xué)生圖像法解題技能

為了讓學(xué)生可以更靈活、更有效地采取圖像法來(lái)解答問(wèn)題，教師可通過(guò)梳理某些問(wèn)題，同時(shí)引導(dǎo)他們采取作圖方法來(lái)進(jìn)行求解。在學(xué)生分析求解的環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)當(dāng)做好適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。比如說(shuō)，假設(shè)物體停在光滑的水平面上，如果給物體施加一種水平恒力，：甲持續(xù)一定時(shí)長(zhǎng)后，改變成反向水平恒力乙。在甲乙一樣的作用時(shí)間下，物體重新返回本來(lái)位置，物體的最后動(dòng)能顯示為32J，那么在物體運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)中，甲乙分別做功了多少？

在這道問(wèn)題中，已知項(xiàng)并不多，還涉及到運(yùn)動(dòng)、做功等各種知識(shí)，有一定的解答難度，不少學(xué)生都通過(guò)設(shè)定參數(shù)來(lái)進(jìn)行解答，羅列了很多公式，運(yùn)算流程極其復(fù)雜。而其實(shí)可以通過(guò)作圖來(lái)明顯弱化其難度。可繪制出物體速度和時(shí)間之間的關(guān)系圖，因?yàn)槲矬w不存在任何位移，所以依靠當(dāng)中2個(gè)三角形全等的定理就能夠簡(jiǎn)單地得出最終答案。

三、利用圖像法引導(dǎo)學(xué)生在課堂上自主探究

在我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)迅猛提升、教育變革深入發(fā)展下，在課堂教學(xué)中，教師必須嚴(yán)格遵循以學(xué)生為主體這一教學(xué)理念。信息技術(shù)與圖像法的充分融合，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能夠把圖像清晰生動(dòng)地呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中依靠圖像訓(xùn)練其自身的思維，提升圖像分析能力。在課堂導(dǎo)入過(guò)程中，教師通過(guò)幻燈片將圖像放映出來(lái)，并拋出一些相關(guān)問(wèn)題，組織引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)獨(dú)立分析與思考。合作這個(gè)概念已經(jīng)流傳很久了，在物理教學(xué)中具有不少實(shí)操過(guò)程，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生分組合作來(lái)展開(kāi)討論與分析，結(jié)合圖像法不斷提升他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性、創(chuàng)造力。

譬如說(shuō)，在進(jìn)行《實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》這堂課的教學(xué)時(shí)，教師可以采取圖像法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究、分析，從而獲取實(shí)驗(yàn)規(guī)律。在導(dǎo)入過(guò)程中，教師通過(guò)幻燈片將實(shí)驗(yàn)操作步驟、注意要項(xiàng)等內(nèi)容放映出來(lái)，并讓學(xué)生觀看有關(guān)實(shí)驗(yàn)的短片：把一端固定著滑輪的長(zhǎng)木板水平擺放于實(shí)驗(yàn)桌上，讓滑輪伸出桌面，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板另一端，組裝好電路。教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生作出小組劃分，各組人員在看完實(shí)驗(yàn)短片以后就進(jìn)行實(shí)際操作，共同觀察與分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并具體記載相關(guān)數(shù)據(jù)。因?yàn)橹苯訉?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察是不好獲取實(shí)驗(yàn)規(guī)律，所以，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)作圖來(lái)找出規(guī)律。這樣一來(lái)，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，而且還能夠讓他們掌握?qǐng)D像法的應(yīng)用，更快更好地找到最后的答案。

總之，在新課程持續(xù)調(diào)整與變革下，對(duì)于學(xué)生整體能力的培育顯然變得尤為關(guān)鍵。圖像法的應(yīng)用可以增強(qiáng)學(xué)生的思維能力，可以促進(jìn)高中物理教學(xué)效率的有效提升。但是如何通過(guò)圖像法來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的思維能力，這已經(jīng)成為目前所有教師需要探究、考慮的難題。圖像法的應(yīng)用已收獲了越來(lái)越多物理教師的認(rèn)可與贊同，學(xué)生可以利用作圖把繁瑣問(wèn)題簡(jiǎn)單化，進(jìn)而更快地解答問(wèn)題。

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