打开学生物理想象力的大门:学物理需要想象力吗

时间：2019-05-22 03:23:40　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉，”——爱因斯坦。　　心理学的研究成果表明，人的任何心理过程，不论简单的或复杂的都离不开想象，对物理学科来说更是如此，因为物理学研究的对象是自然界中的各种现象，它的有关规律也都是在对自然界的各种现象深入、细致地观察的基础上经过归纳、推理得到的，但问题是学生在学习或解决问题的过程中，不可能随意地把研究对象所涉及到的自然现象“搬到”眼前，因此，这就需要学生对“物理情境”有较强的想象力，能够在脑海中清晰地“看到”那些并不在眼前的事物以及它们的运动变化情况，这样的话，学生就能很容易地透过表象，抓住事物的本质，从而使问题得到顺利解决，然而事实上并非如此，物理一直被学生公认为最难学习的科目之一，原因就在于想象力的匮乏，导致学生不可能知道在物理过程中怎样从现象深入本质，更不会理解物理知识、概念、规律的丰富的内涵，因此，学生学到的东西只不过是一些“抽象的、干瘪的、枯燥的”结论，如果再让学生用这些结论去解决实际问题更是难上加难，学生的想象力不甚理想，已经成为制约学生物理综合素质发展的一个“瓶颈”，如何突破?有没有“长效药”和“速效药”?这是笔者一直在思索的问题，并为此访谈了部分学生及教师，从而了解到造成学生想象力较低的原因主要有两方面：
　　(1)学生缺乏有意想象的意识和习惯。
　　(2)表象储备的不足。
　　针对学生存在的以上问题，笔者在教学过程中进行一些尝试与探索，具体做法如下。
　　1　培养学生有意想象的意识和习惯，促使学生能够比较容易地进入想象状态
　　在这里，笔者借鉴了系统脱敏疗法中有关想象的技术，具体操作程序为：
　　(1)遵循由易到难的原则，设计想象层次等级
　　例如：
　　
　　(2)在课前两分钟引导进行五次腹式呼吸训练，让学生的心平静下来。
　　(3)教师首先出示表中第一个物体(每天出示一个)，让学生凝视10秒，然后闭眼，在脑海中尽可能真切地想象该物体并保持清晰的意象，如果学生做到这一点就举手示意一下，但如果想象失败或想象时间超过30秒而无示意，此时让他停下来，再重复以上步骤，整个过程大约持续2分钟。
　　(4)根据事先设计好的想象层次等级，循序渐进、逐渐增加想象的难度，直到学生对表中所列事物都形成非常清晰的意象，并且能够随时地进入想象状态为止。
　　除此以外，在平时的课堂教学中笔者也有意识地引导学生按照以上方法对课本上的每幅插图都展开充分的想象，尽可能地让静止的图片在学生的脑海里“活”起来，在进行演示或分组实验时亦是如此，先让学生把实验按照正确的步骤、方法在头脑中“操作”一遍，并想象可能会出现的实验现象或结论，然后再实际动手操作，这样既训练学生的想象力又促进了学生对知识点的理解、掌握，可谓一举两得。
　　这一训练过程大约持续四个月的时间，在这期间学生的练习的兴趣日益浓厚，经过训练后学生有意想象的意识和习惯明显增强，而且还可以比较容易地进入想象状态，达到了预想的教学效果。
　　2　丰富学生的表象储备
　　2.1改善实验教学，增大学生的参与度
　　(1)在教学过程中尽可能地开发一些取材容易、操作方便的随堂实验，并想方设法增加实验的刺激强度，以达到使学生过目不忘的教学效果，例如笔者在进行机械能守恒定律的教学中设计了“触鼻”演示实验，虽然实验很简单，但效果却出奇地好，具体做法是：把约2米长的绳子系在天花板上，下端拴一重物，演示时，请一个比较胆大的学生上来，绳子拴的重物偏离平衡位置，恰好能碰到参与学生的鼻子，释放重物后，在重物返回到学生鼻子跟前时，学生有惊无险，而这一“过程”也就被深深地刻在包括参与者在内的所有学生的脑海里，所以在处理相关问题时，这一过程就会自然地在学生的脑海里“重现”，使问题得到顺利解决。
　　(2)在教学过程中笔者还尽可能地把演示实验改为分组实验，增加学生动手、动脑的机会，如果由于条件限制，确实不能改为分组实验，也尽量让学生来完成演示实验，由于学生的参与度大，因而投入的积极性更高，摄入的表象也越生动、形象。
　　(3)引导学生做好家庭小实验，例如在学习光学这部分内容时，笔者就让学生回到家后透过小水滴观察电视荧光屏上的三原色等，实际上学生在家里可以独立完成的实验很多，如果教师能够充分利用这一资源，不仅可以丰富学生的物理表象，还可以调动学生对物理学习的兴趣，提高学生的物理成绩。
　　2.2充分利用物理的学科优势，开展课外小实验和小制作活动
　　例如笔者组织学生每月定期在班级中举行一次“party”，让学生把自己的小制作、小实验在全班进行展示，并评选出“最佳创意奖”，颁发奖品及获奖证书，对于优秀的作品在让作者写出设计思路、制作过程后，由学校“永久性”收藏，虽然奖品很少，可能仅仅是一支铅笔或一个本子，但是这些措施的实施却激发了学生参与的热情和积极性，并结出了丰硕的果实，例如初二(6)班的刘慧敏、丁方琪两位同学设计、制作的“用饮料软管制作口吹喷雾器”、“能看见的声音”等作品在“县第十届科技、文化、艺术节”中被评为“一等奖”，这样在培养学生动手、动脑能力的同时又大大地丰富了学生物理表象储备。
　　2.3引导学生把生活表象转化为物理表象
　　学生学习物理知识并非象是在白纸上画画，向空瓶中灌水一样，实际上学生在日常生活中，已经积累了大量的与物理有关的表象，只不过这些表象并没有与背后的物理本质相联系，我们可称之为生活表象，如果教师能用准确、生动、形象的语言描述学生已感知过的物理现象，唤起学生头脑中有关的生活表象，那么，就既可从中抽象出物理规律又能使生活表象转化为物理表象。
　　在这里，需要教师特别注意的是由于学生平时的观察大多是随意的，没有目的的，观察往往不全面不深入，有些表象不清晰甚至是不正确的，即便如此，教师只要能够善于利用，这些错误的生活表象也仍不失为一笔宝贵的教学资源，例如笔者在进行《惯性》的教学时，经过课前调查了解到几乎所有的学生都认为：(1)人站在匀速行驶的船尾向上跳时，一定会落入水中(2)静止的物体没有惯性等等，因此在教学中，教师针对问题(1)、(2)设计多媒体课件：人站在匀速行事的船尾向上跳，以及演示实验：把鸡蛋放在课桌边缘，快速抽出压在其下面的纸条，造成“险象”，在学生担心、焦虑之后，却发现他们安然无恙，制造强烈地认知冲突，从而建立正确的物理表象，而且学生对这种表象记忆还会非常深刻。
　　2.4利用模型、模拟直观，丰富物理表象
　　物理教学离不开现实的物理情境，但是，学生的直接经验、学校的实验室条件，都是有限的，也不可能让学生做太多的现场参观，因此，切合学习实际的音像资料是十分必要的，所以笔者在教学过程中经常收集一些学生难以见到的、有重要物理意义的、能够展示科学技术发展的音像资料，例如，航天发射、蒙古包外的风力发电机、以粗铁丝作棱，以薄橡胶膜做面做成中空立方体，放到水中表示液体内部各个面的受压情况等的视频或录象。
　　另外，笔者也经常利用快录、慢录、显微摄影等技术手段拍摄一些音像资料，向学生展示物理过程的细节，例如，利用慢录快放展示颜料在液体中的扩散；利用快录慢放展示足球受力后的形变及运动方向的变化等，拓宽了学生的知识视野，丰富了学生的表象储备，还有板画、实物模型、挂图、录象、多媒体模拟等直观教学手段，也都有助于形成清晰的表象，特别是多媒体模拟，其声、像结合的特点，可以大大地增加了学生对表象的记忆效果。
　　总之，只要我们能够在教学实践中努力挖掘各种有利的教育、教学资源，采用恰当的教学手段并施以经常性的训练，就一定会促进学生想象力的发展，打开学生的想象大门，以此为契机，带动学生学习能力的提高，激发学生的学习兴趣，促进学生的可持续发展。

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