例谈初中物理教学情境中形象思维能力培养.docVIP

例谈初中物理教学情境中形象思维能力培养初中学生由于缺乏具体的实际生活经验，在进行一些物理概念和原理的教学时无论教师如何详细地讲解，利用表征或者符号可能都没有太大的意义。在学校，学生常常需要学习一些缺乏具体经验的表征式的知识。课本里填满了科学实验的图片，以及类似生活中的一些现象或照片。尽管它们看起来很吸引人，但是它们不能够让学生获取在实际的具体经验中所包含的丰富感觉信息，因此它们表达的意义也就减少了许多。因此，学生动手实验过程中，不仅对实验本身，也同时对整个环境的信息都进行了加工。所有这些感觉信息都进入脑中，成为实验记忆的一部分，并在它们被提取时得到激活。以学生观察、联想活动为主，教师通过媒体显示或实物显现，有利于学生在真实情境中培养思维能力。 案例1 研究平面镜成像规律 给每组两位学生准备一套实验器材，即一块小镜子、一块玻璃板、一把刻度尺、两根长短差不多的蜡烛。我采用实验探究的模式，引导学生通过实验寻求规律。以下是教学片段: (一)实验器材的选取 第一步，让学生用桌上的小镜子对着自己照一照，感觉一下自己的像大致在什么地方。学生在镜子的另一侧用白纸或书本前后移动，试图找到像的位置，但始终找不到。学生思考，对司空见惯的现象感觉茫然，引发探究的兴趣。自己的像在哪呢?找不到也就无法确定出具体位置。通过学生操作、观察总结：平面镜所成的像不能用纸屏接收到，这种像称之为虚像。 第二步，思考如何研究虚像呢?教师介绍研究虚像的方法——模具代替。如果用点燃的蜡烛做研究，把一根未点燃的蜡烛放在镜子的另一侧，如果看到未点燃的蜡烛似乎也亮了，说明未点燃的蜡烛恰好处在点燃蜡烛所成像的位置。按照这种研究方法，需要哪些实验器材呢?让学生从实验车上选取，有个别学生选择了玻璃，问他为什么?他说:玻璃也能成像。引导分析不仅要通过镜子成像，还要透过镜子看到另一侧的蜡烛道具。提示在较暗的屋内用玻璃板也可当镜子照，学生点燃蜡烛放在玻璃板前，观察有什么特点?学生发现，不仅可以看到蜡烛成的像，还透过玻璃看到另一侧的其他实物，只是都比较模糊。因此玻璃具备了我们用于探究的条件，学生对为什么用玻璃而不用镜子理解深刻。 (二)实验操作 教师提问学生想通过实验解决自己的什么疑问，学生们自己说出想解决的问题，教师统一板书:(1)像与物的大小关系。(2)像与物距离镜子的远近关系。并提醒学生要围绕自己的探究目的去操作。蜡烛模具的大小可以根据需要自己选择，不给出同样长短的蜡烛这一条件，使学生在实践中自主发现。 第一步，首先点燃一根蜡烛，将它移至玻璃板前，会看到它在玻璃板中的像，用手伸到玻璃板后面去抓像，抓不着，也没有光斑落在手上，使学生体会到蜡烛和烛焰所成的像是虚像。 第二步，用另一根未点燃的蜡烛在玻璃板后面去找像的位置，学生在探究过程中，需要更换模具蜡烛的大小，直至当这根未点燃的蜡烛与像完全重合时，此时蜡烛位置即为像的位置。让学生用刻度尺测出燃烧的蜡烛到玻璃的距离、未燃烧的蜡烛到玻璃的距离关系。 第三步，全班总结，各组物像的大小关系，物、像到镜子的距离关系。 第四步，提出生活经验中，在照镜子时，人远离镜子时，感觉自己的像变小。学生都有同感，然后提出:观察站在眼前的人，觉得高大。但是当这个人站在较远处时，觉得这个人又很小。想象这个人离自己很近到逐渐远离，直至无穷远，看到此人什么变化？说明是因为人的视角原因造成的。最后再用实验验证，换用较小的模具蜡烛，得不到与像完全重合，发现只是像距变大。 第五步，把实验过程及实验结果用图示表达出来。 笔者将上述案例在两个不同的平行班分别做了讲授，在第二节课的课前小测验中发现，实验班学生对许多问题回答得比较到位，而且准确率很高，而对照班只观看了演示实验，对于实验要用玻璃的原因，举例晚上从家里的窗玻璃上可看到自己的像，没有通过当堂课去观察。回答的准确度明显低于实验班，而且答题的方向性和发散度很大，答案各种各样。 结果说明，让学生在真实的物理情境中学习，面对当时的情境，实验班的学生用图示的方法表达平面镜的成像特点时其准确性和规范性也比对照班多。这个过程恰好说明动手操作与不动手之间形成正确的形象思维是有差别的。 案例2 在讲授“浮力”时，我设计了这样的一个小实验:用铁片制成的小船会浮在水面上，而小铁片却沉入水底。这是怎么一回事呢?学生利用已有知识，大胆猜想。随后，我和学生一起分析用什么材料来探究这个问题，最后大家决定用橡皮泥做探究。学生在活动中验证自己的猜想，在活动中发现新的问题，在问题的解决中完成对知识的意义建构。当时，给每个小组还提供了木块，是为了说明有的物体漂浮，有的物体下沉。多数学生把橡皮泥捏成空心的，但有个别学生把木块包在了橡皮泥中，也让橡皮泥漂在水面上。我再次惊叹动手实验的魅力，学生把新旧知识组