[浅议物理教学中抽象知识形象化]抽象和形象的区别

时间：2019-04-30 03:21:42　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　高中物理是初中物理的延伸、拓展，它反映物理现象的本质，只凭记忆，套公式是不能学好物理的。学物理重要的是理解，只有理解了，才能掌握规律，才能懂得推理、判断，才能应用。事实上，物理学研究物质最基本、最普遍的规律，对象遍及整个自然界，因此具有高度的概括性和抽象性。抽象性组成了物理学的重要思维特征。就学生的心理发展、人类的思维活动来看，对事物的认识不可能一接触就达到抽象思维的程度。人类的思维活动可表达为：原始信息→推理过程→结论。从原始信息出发，调动储存在头脑里的形象知识(表象、意象、经验等)经过分析、对比、归纳、想象等思维操作，获得丰富的感性知识，然后对原始的感性材料进行加工、概括形成反映事物本质特征的理性形象，最后舍去形象材料上升到抽象知识。所以要进行抽象思维，必须先经过形象思维。高中物理学习经过这样的一个过程:由课本给出概念、定律等理论性知识（抽象知识），然后要求学生去理解（形象思维），弄懂了就上升到抽象知识。学物理时，把抽象知识形象化很重要，形象化了的知识容易感受，容易理解，容易掌握。下面是几种把抽象知识形象化的做法，供参考。
　　一、用语言把“抽象”变“形象”
　　教学是一门语言艺术。教学语言应体现出教师渊博的知识，机智和幽默风趣的形象。教师授课时应用准确的词语，恰当的方法，丰富的情感，激励学生的学习情趣。有些物理规律、物理知识，特别是物理概念，很难用模型说明，就必须用通熟易懂的语言讲解。如用比喻、拟人、对比等各种方法描述，只要学生能够理解即可。如在学习加速度知识时，学生对“加速度是描述物体速度变化快慢，不是速度快慢”这句话很难理解，总认为速度大，加速度就大；速度变大，加速度也变大。认为“加速度变小，速度可以变大”是不可思议的。这就要求教师讲解时诱导学生对“变化”“变化大小”“变化快慢”进行重点区分。指出加速度与速度变化快慢成正比，不是与速度、速度的变化大小成正比。把“速度、速度的变化、速度的变化快慢”三个物理量同时板书出来，区分它们的相同点、不同点。也可举例子：学生张三前年一年长高2厘米，去年一年长高4厘米，哪一年长得快？回答“去年”。则张三长高速度去年比前年快，加速度就比前年大。物理中很多知识可以通过通熟易懂的语言把抽象知识转化为具体形象的事物来说明。象质点、位移、牛顿定律都可以通过形象的语言讲解，使学生理解。
　　二、多做实验，多举例子，变“抽象”为“形象”
　　1.用模型把“抽象”变“形象”
　　有的物理现象既不能打开，也不能从外部直接观察内部进行研究，但可以建立某些模型来替代现实中难以看到的事物或过程。如海市蜃楼是一种罕见的自然现象，教学中可以这样模拟，在三面透明的玻璃箱中放入若干白糖而不加搅拌，加少量水，使糖水的折射率可随深度变化，而最大折射率出现在含糖较多的容器底部，以此来模拟大气折射率随高度而变化的现象。当用氦氖激光束从侧面射入此溶液时，可看到光束弯曲的现象，然后再配给小景物，光源、光屏等使之起到突破时空限制，重现海市蜃楼自然奇观的作用。又如在学习“竖直面内不受支持力作用的物体做圆周运动时，过最高点的速度至少为v=gR”时，学生很难理解。这时，教师可用“水流星”实验来说明，取一个原来装“珍珠奶茶”的空杯，在杯口两侧对称地开两个小孔，孔上扎一截包装带。杯子里装半杯水，用手拿着包装带的中点甩动，使它在竖直面内做圆周运动。发觉速度足够大时，杯子能上到最高点，且杯子里的水不流出；速度不够大时，杯子上不到最高点，且杯子里的水流出来。在最高点，虽然杯口朝下，但水不洒出。为什么呢？水的重力用来干什么啦？原来，若v=gR，（mg=F＝mv2r)，则重力用来提供向心力；若v＞gR，重力与拉力的合力提供向心力，所以水不掉下；若v＜gR，重力一部分提供向心力，另一部分作用在水上，所以水就做向心运动，上不到最高点。由此可知过最高点处的速度至少应为v=gR，通过这个实验很好地说明了：物体在竖直面内做圆周运动时，过最高点的速度条件。
　　2.用动作把“抽象”变“形象”
　　有时物理现象，单单看文字感觉不到它，亲手做一做就深刻感受到。如学习“力”时，力的定义是物体对物体的作用。“作用”究竟是怎样的？学生很难理解。但若让同桌相互拉一下手就能感觉力的作用。学习摩擦力时，可提出：物体运动真有摩擦力吗？滑动摩擦力真的随压力增大而增大吗？让学生自己伸出手，手掌向下，在桌面上拖动，即可感受到摩擦力，且增大压力，难拖动，说明摩擦力增大。亲手“动一动”比讲几遍效果都好。又如，机械波形成与传播的知识，对学生来说也是很抽象的。可以这样模拟。一组同学手拉手排成一行，从左边第一位同学开始周期性的下蹲和起立，第二位、第三位同学，依次做这个动作即形成凹凸相间的波向右传播。同学们的运动，模拟了波在传播过程中质点的运动特点，并不随波迁移，只是运动形式向外传。运动是有周期性的，同时也整体体现了波凹凸起伏的特点。
　　三、数形结合，把“抽象”变“形象”
　　采用数形结合，对所研究的物理过程，运用数学的“形”体现物理的“质”，这实际上是一个再造想象的过程。从图像上，可获取新的信息，使问题得到更快、更好的解决，从而把“抽象”变“形象”。
　　图1【例】如图1所示，物体在高度相同、路径不同的光滑斜面上由静止下滑，物体通过两条路径的长度相等，通过C点时能量无损失，试分析哪一路先到达最低点？
　　解析：物体由A→B作初速度为零的匀加速直线运动，到B点时速度大小为vt,物体由A→C作初速度为零的匀加速直线运动，其加速度比AB段运动的加速度大。物体由C→D作匀加速直线运动，其初速度大小等于AC段运动的末速度的大小，加速度比AB段运动的加速度小，到D点时的速度大小也为vt。
　　根据上述运动过程,可采用数形结合法，画出物体运动的v―t图像（如图2所示），便可获得新的信息，根据通过的路径长度相等，知道两条图线与横轴所围的面积相等，所以沿A→C→D路径滑下用的时间较短，显然沿A→C→D运动，物体先到达最低点。
　　以上例子使我们感到，运用数形结合法，作出各种示意图，把抽象知识形象化，对物理过程进行再想象，从再想象中获得新的信息，便能快速、简捷地解决问题。
　　图2上面简述了如何把抽象知识形象化的几种方法，由此说明物理教学中，把抽象知识形象化是一种很好的教学方法，这种方法有利于学生理解抽象的知识，有利于培养学生的形象思维能力。
　　参考文献
　　［1］姚文忠.物理教学及其心理学研究［M］.杭州：杭州大学出版社，1991.
　　［2］物理教师［J］.中国教育学会物理教学研究会会刊.1997（5 ）.
　　(责任编辑易志毅）

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