高中物理圖像應(yīng)用教學(xué)探究

劉玉君

(四川省渠縣中學(xué) 635200)

隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，在我們生活中出現(xiàn)了越來越多的視覺素材，這也使得學(xué)生能夠直觀形象的借助這些圖像分析得出一些科學(xué)合理的結(jié)果.圖像處理技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，大部分科學(xué)實(shí)驗(yàn)都會(huì)借助精確的設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且通過一些特定的軟件將這些數(shù)據(jù)以圖表的形式表達(dá)出來，從而幫助研究者能夠更輕松快捷的從中獲取科學(xué)的物理信息，因此物理圖像的應(yīng)用在物理教學(xué)中越來越重要.

一、物理圖像的特點(diǎn)

1.直觀形象

物理圖像最直接的一個(gè)特點(diǎn)就是直觀形象，例如某些物理過程，學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)圖像能夠更好的定性分析，同時(shí)還可以借助精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定量分析物理實(shí)驗(yàn)過程，能夠更好的幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律.例如圖1展示的V-t圖像、圖2展示的牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)探究的a-F圖像等.

圖1 圖2

2.幾何特點(diǎn)鮮明

物理圖像主要是通過數(shù)形結(jié)合來進(jìn)行物理問題分析，物理圖像不僅能夠反映出圖中物理量之間的關(guān)系，而且學(xué)生也可以借助圖像中的幾何關(guān)系輕松的求解物理問題或者對(duì)物理問題進(jìn)行深入探討.例如V-t圖像的斜率、截距、交點(diǎn)以及與橫軸圍成的面積所對(duì)應(yīng)的物理意義.

二、物理圖像應(yīng)用對(duì)高中物理教學(xué)的意義

1.提高物理知識(shí)理解能力

圖3

高中物理是一門比較抽象的學(xué)科，知識(shí)點(diǎn)較難不易理解，使得學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解不夠透徹.如果在物理教學(xué)中適當(dāng)采用物理圖像的教學(xué)方法，能夠很輕松的讓學(xué)生理解各物理量之間的關(guān)系.例如在講解部分電路歐姆定律時(shí)，電阻的伏安特性曲線可以直觀地反映電流隨電壓的變化規(guī)律，是描述電學(xué)元件性能的重要工具，這種方法對(duì)線性元件和非線性元件都是適用的.在教學(xué)中運(yùn)用該圖像分析討論某些物理問題，可以幫助學(xué)生深刻理解物理概念和規(guī)律，效果很好.再例如電路問題中利用U-I圖像(如圖3所示)能很好的幫助學(xué)生理解部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律的區(qū)別和聯(lián)系.

2.有助于提高課堂效率

圖4

高中物理課堂效率低下是學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解不透徹所導(dǎo)致的.再加上有些物理知識(shí)，僅僅靠教師口頭上理論講解，學(xué)生很難理解，本來淺顯易懂的知識(shí)也變得十分困難.例如在光的反射與折射這一課時(shí)，倘若教師按照教材課本理論講解，大部分學(xué)生搞不清楚反射角是哪個(gè)，折射角是哪個(gè).如果教師能通過演示實(shí)驗(yàn)，然后把實(shí)驗(yàn)圖像直接呈現(xiàn)給學(xué)生.如圖4所示.

引用這個(gè)物理圖像，學(xué)生很直觀的知道哪個(gè)角是入射角、反射角和折射角.教師借助這個(gè)形象的物理圖像很輕松的就把光的反射和折射規(guī)律解釋清楚；這類圖像不僅節(jié)約了課堂教學(xué)時(shí)間，還提高了物理課堂的教學(xué)效率.

3.引起學(xué)生興趣

通過直觀的物理圖像把物理課程中一些復(fù)雜的理論知識(shí)變?yōu)樾蜗蟮膱D像來表達(dá)，這樣也能夠很好地引起學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣.學(xué)生本來就更喜歡一些圖像影像等直觀的表達(dá)形式，對(duì)于文字或者公式這種枯燥乏味的表現(xiàn)形式會(huì)逐漸讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)疲倦，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也直接影響著學(xué)生成績(jī)的提高.

三、高中物理圖像的教學(xué)應(yīng)用

1.開放式課堂中圖像應(yīng)用

當(dāng)前教育越來越重視學(xué)生在課堂中的參與程度，因此教師要多建設(shè)開放性課堂，讓學(xué)生在課堂上敢于發(fā)言敢于探索，在開放式課堂中運(yùn)用物理圖像法進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自己構(gòu)建物理圖像，并且從物理圖像中分析所要研究的問題，這種開放式教學(xué)法不僅尊重學(xué)生的個(gè)性，而且也幫助學(xué)生逐漸形成正確的物理思維.

2.引入多媒體進(jìn)行物理圖像教學(xué)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種高科技教學(xué)設(shè)施已經(jīng)走進(jìn)課堂，在教學(xué)中教師應(yīng)該充分利用這些教學(xué)設(shè)備，比如教學(xué)中常用的多媒體設(shè)備.有些物理圖像學(xué)生很難自己繪制，或者繪制的部分物理圖像不夠精確，那么借助多媒體技術(shù)進(jìn)行物理圖像的繪制和教學(xué)是發(fā)揮物理圖像優(yōu)勢(shì)的最好方法.這樣就能更好的幫助學(xué)生學(xué)習(xí)好物理知識(shí)和規(guī)律.

3.應(yīng)用物理圖像解決物理題目

前面我們已經(jīng)談到物理圖像具有直觀形象和幾何特點(diǎn)，學(xué)生借助物理圖像能更好的分析物理題目.受力分析示意圖在物體的平衡問題中應(yīng)用最為廣泛的.在受力分析時(shí)準(zhǔn)確畫好受力分析圖，然后再根據(jù)圖像結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，這樣可以極大的提高物理習(xí)題的正確率，并且也能夠幫助學(xué)生在畫圖分析的過程中養(yǎng)成良好的物理思維.例如：電源的伏安特性曲線和電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)，稱電阻的實(shí)際工作點(diǎn)，利用工作點(diǎn)可以巧妙地求解非線性伏安特性曲線的功率問題.

通過上述分析我們可以看出，在教學(xué)中圖像法的應(yīng)用是必不可少的，物理圖像的使用可以幫助學(xué)生更快更好的理解物理知識(shí)，而且借助物理圖像學(xué)生能夠直觀的理清物理過程，教師在教學(xué)中要注重物理圖像法的使用，在開放式的教學(xué)課堂中應(yīng)用物理圖像，提高學(xué)生的物理思維和分析問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生在解決物理問題中使用物理圖像法，從而更快更高效的求解物理習(xí)題.