物理解題與辯證邏輯思維

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在眾多的現(xiàn)代教育媒體中,教學(xué)投影片以其制作容易、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、教師能靈活地控制教學(xué)信息的傳遞等優(yōu)點(diǎn),受到廣大教師的偏愛(ài)。教師通過(guò)運(yùn)用投影手段,以其新鮮、活潑、生動(dòng)的形象一掃傳統(tǒng)物理教學(xué)的沉悶空氣,幫助教師解決在課堂上難以講清、學(xué)生又難以理解的一些物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,并能使學(xué)生迅速而又準(zhǔn)確地理解和記憶,減輕教與學(xué)的負(fù)擔(dān),促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展。
    物理教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用投影手段究竟有哪些作用和功能呢?
    一、投影教學(xué)能激發(fā)興趣、集中注意力
    學(xué)生對(duì)學(xué)科內(nèi)容本身的興趣在教學(xué)中的作用是很大的。如果學(xué)生對(duì)所學(xué)的學(xué)科本身感興趣,就會(huì)深入地、興致勃勃地去掌握這方面的內(nèi)容,否則,學(xué)生就可能只是形式地、勉強(qiáng)地去學(xué)習(xí),就容易分散有意注意,從而缺乏學(xué)習(xí)的積極性。因此,在教學(xué)中向?qū)W生提供豐富、生動(dòng)、有趣的感知材料,激發(fā)他們的興趣,引起他們豐富的想象,形成新的表象,以幫助學(xué)生順利地認(rèn)識(shí)和理解所學(xué)的知識(shí);就成為教師必須解決的問(wèn)題。
    投影教學(xué)可以直觀形象地再現(xiàn)被視察的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,具有生動(dòng)性、趣味性和變化性的特點(diǎn)。在物理教學(xué)中運(yùn)用投影手段所表現(xiàn)的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,感染力強(qiáng),教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、活潑、有趣,能充分激發(fā)學(xué)生的興趣,吸引他們的注意力,提高教和學(xué)的效率。例如,初中一冊(cè)“壓強(qiáng)”一章中關(guān)于汽車的液壓傳動(dòng)剎車這一物理過(guò)程的敘述,如果僅僅借用課本上的插圖,教師是很難講清這一師生生活中幾乎沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的物理過(guò)程,特別是因插圖是靜止的,使教師的講解顯得呆板,學(xué)生不容易理解。如果教學(xué)時(shí)利用一組插拉──轉(zhuǎn)動(dòng)式活動(dòng)投影片,就能向?qū)W生充分展示液壓傳動(dòng)剎車的物理過(guò)程。學(xué)生就能觀察到當(dāng)司機(jī)的腳踩下踏板時(shí),是怎樣通過(guò)杠桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),從而擠壓油缸中的油,又是怎樣依據(jù)帕斯卡定律推動(dòng)剎車蹄向兩邊張開,并將兩片剎車瓦緊緊頂住剎車鼓,從而實(shí)現(xiàn)剎車的。這樣的教學(xué)過(guò)程,填補(bǔ)了學(xué)生感性認(rèn)識(shí)中的空白,變抽象為直觀,變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),形象生動(dòng),使教師講得輕松,使學(xué)生對(duì)這一物理過(guò)程看得清楚,印象也深刻。又如,關(guān)于晶體三極管的放大原理的學(xué)習(xí),學(xué)生雖然能看到三極管的外形,卻無(wú)法觀察三極管內(nèi)電流的方向和分配規(guī)律,在教學(xué)這部分內(nèi)容時(shí),如果運(yùn)用線迭式投影片,學(xué)生可以清楚地觀察到電流的方向以及電流的分配情況。這不僅能吸引學(xué)生的有意注意,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,而且,能幫助他們直觀、深刻地理解晶體三極管的放大原理。
    二、投影教學(xué)能加強(qiáng)教學(xué)雙邊信息反饋,提高學(xué)習(xí)效率
    投影教學(xué)能提高學(xué)習(xí)效率,是有科學(xué)依據(jù)的。現(xiàn)代心理學(xué)研究表明,學(xué)生通過(guò)視覺(jué)所獲得的知識(shí)占獲得知識(shí)總量的83%。因此,采用投影手段進(jìn)行物理現(xiàn)象和物理概念的教學(xué),就能充分利用學(xué)生的視覺(jué)功能去獲取知識(shí),使學(xué)生處于良好的學(xué)習(xí)狀態(tài),從而提高學(xué)習(xí)效率。
    投影教學(xué)能加強(qiáng)信息反饋。第一,教學(xué)中復(fù)雜的圖形和總結(jié)性的大量文字,如復(fù)雜的串并聯(lián)電路、關(guān)于電場(chǎng)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)性質(zhì)的比較等,可以事先制成投影片,在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)投影出來(lái),教師可以節(jié)省大量的在黑板上板書板畫的時(shí)間;第二,根據(jù)教學(xué)需要和知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,把繁多的知識(shí)有機(jī)地綜合在投影片上,可以加快學(xué)生感知進(jìn)程,也有利于分清學(xué)習(xí)中一些容易混淆的內(nèi)容,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、概括,找出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,從而建立知識(shí)的系統(tǒng),便于鞏固和記憶。例如,在教學(xué)《透鏡成像規(guī)律》時(shí),學(xué)生需在短時(shí)間內(nèi)接受物體的位置不同,所成的像位置、性質(zhì)、大小不同,用途也不同等紛繁的知識(shí)是不容易的,更無(wú)法在大腦里形成關(guān)于透鏡成像規(guī)律的知識(shí)體系。為了幫助學(xué)生克服這一難點(diǎn),教學(xué)中應(yīng)用下表所示的投影片,無(wú)疑會(huì)提高教與學(xué)的效率;第三,信息反饋的覆蓋面擴(kuò)大了,也可以節(jié)省教學(xué)時(shí)間。如運(yùn)用習(xí)題投影片組織課堂練習(xí):投影出習(xí)題后,要求學(xué)生在自備的明膠片(或經(jīng)過(guò)處理的玻璃片)上解答,這樣一方面全班都可以積極參加,覆蓋面大;另一方面教師可以不慌不忙地巡視學(xué)生的解答,及時(shí)發(fā)現(xiàn)典型的答案,并在投影儀上投影出來(lái),教師再通過(guò)生動(dòng)簡(jiǎn)短評(píng)論或講解,能迅速使全班學(xué)生受益。第四,由于投影強(qiáng)烈的直觀性和可變性,能引起學(xué)生的好奇心,喚起他們的注意力,使其處于佳的學(xué)習(xí)狀態(tài),減少了教師組織教學(xué)的時(shí)間;又由于投影形象能幫助學(xué)生概念的形成、知識(shí)的掌握,減少了學(xué)習(xí)的困難,從而加快了學(xué)習(xí)速度,增大學(xué)習(xí)密度,提高了學(xué)習(xí)效率。
    凸透鏡成像規(guī)律投影片
    物的位置
    像的位置
    像的性質(zhì)
    像的大小
    應(yīng)用舉例
    u→∞
    v→f
    實(shí)像
    m=0
    測(cè)定焦距
    u>2f
    f    倒立實(shí)像
    m<1
    眼睛、照相機(jī)透鏡折射望遠(yuǎn)鏡的物鏡
    u=2f
    v=2f
    倒立實(shí)像
    m=1
    望遠(yuǎn)鏡的倒像透鏡
    2f>u>f
    v>2f
    倒立實(shí)像
    m>1
    顯微鏡的物鏡,幻燈機(jī)、電影放映機(jī)
    u→f
    v→∞
    無(wú)像
    燈塔和探照燈的透鏡
    u    v<0
    正立虛像
    m<0|m|>1
    放大鏡、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的目鏡
    三、投影教學(xué)能增強(qiáng)演示效果
    物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的自然科學(xué),學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本方法是通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),了解物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,并對(duì)它們進(jìn)行分析和概括,以揭示其內(nèi)在本質(zhì),形成概念和規(guī)律,建立物理理論,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得結(jié)論的正確性。但是,有些物理現(xiàn)象發(fā)生在微觀世界,難以觀察,有的物理現(xiàn)象可見(jiàn)度太小,也不易讓全班學(xué)生觀察清楚,這是傳統(tǒng)教法中的一大難題。而應(yīng)用投影手段可以使它“化虛為實(shí)”,“變小為大”,“化靜為動(dòng)”這樣能使學(xué)生觀察清楚、仔細(xì),從而獲得良好的教學(xué)效果。例如,講述滑輪時(shí),教師演示“外力拉動(dòng)繩的距離為重物升高距離的兩倍”這一重要結(jié)論,往往因?yàn)榭潭龋梢?jiàn)度太小,學(xué)生觀察十分困難,后面的同學(xué)甚至根本無(wú)法觀察。這時(shí)只需把刻度尺制成透明的投影教具,將整個(gè)實(shí)驗(yàn)投影出來(lái),就能很好地解決這一困難。再如“輪軸的實(shí)質(zhì)是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿”的講解,就是用模型教具也難以讓學(xué)生觀察清楚,如果用復(fù)合片層層展示和分析,教與學(xué)雙方都是輕松的,學(xué)生不但容易理解,而且記的也牢固。
    此外像刻度尺、溫度計(jì)、彈簧秤、電流計(jì)等的刻度,可見(jiàn)度太小,將其制成投影教具就能放大;波的干涉、衍射,演示砂擺的振動(dòng)圖線,以及觀察磁力線現(xiàn)象等。由于時(shí)空限制是不便讓學(xué)生觀察(不能豎直放置)的,如果制成投影教具就能解決這些問(wèn)題。如把玻板放在投影儀載物玻璃上,砂擺在玻板上的圖線就能清晰地投影在銀幕上,就很容易觀察了。
    還需說(shuō)明,投影手段除了上述優(yōu)點(diǎn)外,還可以改變或消除實(shí)物觀察中非本質(zhì)因素的干擾,直觀地揭示出事物本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生集中注意觀察演示內(nèi)的重要特征和重要方面,而不被分散到一些細(xì)枝末節(jié)上去,從而獲得充分的感知,有助于加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。
    四、投影教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)能力的發(fā)展
    培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力,是教學(xué)的另一個(gè)重要任務(wù)。認(rèn)識(shí)能力包括觀察力、記憶力、想象力和思維能力。學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí),認(rèn)識(shí)物理世界,需要具有一定的認(rèn)識(shí)能力,而一定的認(rèn)識(shí)能力。又是他們進(jìn)一步繼續(xù)學(xué)習(xí)深造和從事物質(zhì)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等社會(huì)實(shí)踐的必要條件。
    投影教學(xué)對(duì)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力,特別是觀察力和思維力是很有幫助的。例如,用投影教學(xué)法講解波的干涉現(xiàn)象:把盛有適量水的水槽放到投影儀的載物玻璃上,從加強(qiáng)直觀的波的干涉現(xiàn)象這一刺激著手。第一步,用橡皮錘敲擊音叉后,把兩個(gè)叉股同時(shí)接觸水面,讓學(xué)生觀察銀幕上放大了的波動(dòng)現(xiàn)象,并引導(dǎo)學(xué)生分析:兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向、振動(dòng)步調(diào)(即相位)是否相同,在兩列波的重迭區(qū)域里發(fā)生了什么現(xiàn)象。第二步,換用另一音叉重復(fù)上述過(guò)程。不同的只是將兩叉股先后接觸水面,讓學(xué)生觀察并引導(dǎo)學(xué)生重復(fù)上述分析過(guò)程;第三步,同時(shí)敲擊兩支不同的音叉后,分別將每支音叉的二只叉股接觸水面,再觀察分析。后引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納三次實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果,從而得出波的干涉的條件。接著放映一張用不同顏色區(qū)分兩列波、區(qū)分波峰、波谷的干涉圖樣投影片,以升華認(rèn)識(shí)。在這一投影教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生積極參與觀察、思考,不但培養(yǎng)訓(xùn)練了觀察力和分析力,而且生動(dòng)的現(xiàn)象。鮮艷的畫面加深了學(xué)生的記憶。
    綜上所述,在物理教學(xué)中運(yùn)用投影手段,教學(xué)效果是明顯的。今后,為進(jìn)一步提高教學(xué)效果,我們將繼續(xù)研究、運(yùn)用好投影手段。