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物理图像的教育功能  

2013-06-19 10:32:30|  分类: 教育教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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当下,图像作为表达世界的一种方式,越来越多地占据我们的生活。物理图像作为图像的一种特殊形式,是学生在高中物理学习这个特殊的时期必不可少的,有其独特的教育价值和功能,具体体现在以下几个方面

 (1). 物理图像可以培养学生的视觉—空间智力

视觉形象是认识世界的一种手段,其历史远早于语言符号,但由于各方面的局限性,它并没有成为主流的表达方式。在高中物理教学中,物理图像的使用对培养学生的视觉思维、发展学生的视觉—空间智力具有不可替代的作用。示意图和曲线图在物理学习中具有介绍、定义、解释、操作、综合等诸多教育功能,它们给学生提供了一种学习、交流知识的另一种途径。从面对一个物理情境或问题,到把它外显为物理图像,再到应用物理图像解决问题,本身就是一个不断提升的过程。要把物理问题或情境图像化,首先是一种心理建构或回忆视觉意象的过程。视觉意象既是抽象的,又是具体的。根据不同的情境和问题,意象的抽象程度亦不同。如:求走绳索的杂技演员在走到绳索中点时,绳上的张力是演员体重的多少倍,画出此物理情境的示意图。首先,根据日常经历,头脑中要形成一种意象:空间中一根不可延伸的细绳(没有颜色,不知粗细),一个重物坠在中间,使绳子不再保持水平。当然,不同的人会形成不同程度的意象,可能清晰,可能模糊。画图的过程即是对意象进行操作的过程,或者说是心理建构的过程。教师在物理教学中,如果常常有针对性地训练学生建立物理图像,那么他们看、想、画的能力将逐渐提高,对事物整体、空间及结构的把握会更加准确,视觉—空间智力会得到相应的发展。

(2). 物理图像可以提高学生的物理创造性思维

创造性思维是人脑对客观事物的本质属性或规律产生的一种“首创的”或“独到的”间接、概括的能动反映。在物理研究中,创造性思维是指创造新知识、开拓新领域等思维活动;在高中生的物理学习中,创造性思维可以是另辟蹊径地回答一个物理问题,也可以是方法独特地正确解答一道物理习题。探索图像解决物理问题的途径和方式,相对于大量的文字或符号解析,本身就是一种创造性活动。物理创造性思维是抽象思维、形象思维和直觉思维形式的综合,是一种高级思维形式。物理图像的学习及运用过程经历了形象思维到抽象思维再到形象思维的过程,十分有利于对高中生创造性思维的培养。在物理习题的解答中,应用物理图像本身就是从不同的角度理解问题,为学生提供另一种思考问题的方式。另外,不管是图像、文字还是数学符号,最终的目标都指向问题的解决,都是为得出结果服务。所以说,物理图像的学习是一个发散思维和集中思维结合的辨证过程,图像的教学和学习是培养学生创造性思维的绝好素材。

(3).物理图像可以培养学生的审美情趣

物理图像是区别于文字和数学符号的另一种重要的学习手段,其本身形象、直观的特点所形成的视觉效果,更具有表现力。图像的灵活运用,除了需要逻辑思维的参与,更需要形象思维以及空间想象力的发挥。而这种严谨性和随意性相结合的图像生成为学生审美情趣的培养提供了良好的阵地。恰当的物理图像的学习可以培养学生的欣赏力、鉴别力、创造力以及严谨求实的态度。除了图像本身的特点,教师自身的审美态度和画图技术也是影响学生审美情趣的重要因素。例如,在用力的示意图分析物体受力过程的图像学习中,教师合理地安排物体的空间位置,对有向线段的长短和方向把握准确,操作熟练,将是对学生严谨创作态度的熏陶;教师简单的几笔简笔画,形象地勾勒出一个物理情景或物理过程,对学生的欣赏力和创造力的形成都是良好的素材。再如,物理函数图象的形成,横平竖直的横纵坐标的建立首先给人一种简捷、有力的感觉,配合着一条条描述不同过程的曲线,整个图像渗透出一种理性的、简洁的美。物体做简谐运动的图象,机械波的图象这类余弦曲线,本身就是美的图画。若教师能结合讲解,准确地在黑板上画出一条,或用不同色彩的粉笔画出一组曲线,本身则是给学生展示美的创作过程。在图像教学过程中,除了态度问题,教师更应该体现学科对图像的特殊要求:取舍合理、简明清晰、顺序正确、色彩和谐。图像教学这种传统的、放大式的教学方式,在师生交流、思考、展示的过程中,更具灵活性和实效性。这些图像中美的表现和影响,是文字和数学符号所不能比拟的。

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