如何在初中物理教学中培养学生的想象力

2016-08-11 09:13朱盛德
试题与研究·教学论坛 2016年26期
关键词:磁感线磁场想象力

朱盛德

在人的诸多素质中,创造性是核心元素。想象是创造的基础,缺乏想象力就不会有创造性。培养学生的想象力,就是开发学生的智力,为培养开拓型、创造型的人才服务。爱因斯坦说得好:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括了世界的一切,推动着进步……严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”因此,在初中物理教学中,培养学生的想象力是每位物理教师应该重视的。

心理学告诉我们:想象是在大脑中对过去感知的形象进行加工改造而创造新形象的过程。想象从记忆形象中提取素材,同时伴随着积极的思维活动。在教学中,要充分利用学生原有的知识,让其大脑积极活动,增大思维的强度,产生多方位、多层次的想象,从而培养学生的想象力。在具体的教学中可从多方面、多形式来培养学生的想象力,本文例谈一二。

一、在概念教学中用类比的方法培养学生的想象力

物理概念是物理知识的基础,如何优化方法,把概念教得透彻,让学生理解和掌握是关键。一般物理概念比较抽象或深奥,有的若用“就事论事”的方法来教学就达不到目的,而用类比的方法来教学,就能把问题变得具体形象、浅显易懂,达到更好的教学效果。如讲“磁感线”这个概念,有些学生认为磁感线在磁场中并不是真的存在,是人为画出来的,所以可以随意画。针对学生的这种错误认识,在教学中可以拿地图上的图线与磁感线进行比较,问学生:“这些图线是怎样画出来的?是随意画的吗?它表示了什么?”让学生去联想,纠正错误,并得出结论:磁感线是为了研究磁场而引入的,这是一种研究问题的方法;磁感线不是随意画出来的,磁感线反映了磁场的物理性质。在讲磁感线的疏密与磁场强弱的关系时,可以用地理的“等高线”来对比说明:在地图中,等高线越密集,地势越陡;等高线越稀疏,地势越缓。在磁场中,磁感线越密集,磁场越强;磁感线越稀疏,磁场越弱。

又如,讲“电阻”这个概念,物理学认为导体虽然容易导电,但同时对电流有阻碍作用。因此,有的学生说:“导体既然容易导电,怎么又会阻碍电流通过,这不自相矛盾吗?”为了解除学生的疑问,教师在教学中可以让学生把导体想象为水管,对二者进行比较:

类比,指不同事物之间因具有某些“类似性”的比较,是对一种事物已有的认识转移至对另一种事物的认识上去,发生思维迁移。磁感线和电阻,学生感到陌生和抽象,而地图和水管是学生熟悉的或具体的。用已知的、具体的与未知的、抽象的进行比较,触类旁通,问题就解决了。类比的过程就是一种想象思维过程。在中学物理中,类似上述的例子还很多,教学中有必要,也应该去发掘。类比的方法虽不够严密,但不失为一种可取的教学方法,它对培养和发展学生的想象力,提高学生的认知水平是有益的。

二、在规律教学中用推理的方法培养学生的想象力

物理规律是物理知识的核心,应用规律去分析、解决问题是教学的根本目的。而要达到这个目的,充分理解规律是前提。在物理教学中,有时用推理的方法有助于学生深刻地理解规律。推理是一种逻辑思维,是认识的递进。推理过程常常伴随想象,如关于“牛顿第一定律”可以这样教学:物体在从斜面滑至水平面,观察物体在水平面上的运动状态(物体在水平面受三个力:重力、平面的支持力和摩擦阻力,其中重力和支持力平衡)。物体因受阻力作用,运动一段距离后停止;减小阻力,运动距离增大→(推理)阻力越小,距离越大;阻力越来越小,距离越来越大→(推理、想象)阻力为零,物体将一直运动下去→(进一步推理、想象)物体不受外力作用,将保持一定的速度永远运动下去(运动状态不变)→(抽象、归纳)牛顿第一定律。

牛顿第一定律由于内容的抽象性,它不是实验定律,而是一种理想前提下的结论,故教学的策略最好采取从合外力不为零的实际情况出发,逐渐向合外力为零的情况逼近,再过渡到外力为零(不受外力)的理想情况。这个过程体现了“极限”的思想方法,同时也锻炼了学生的想象思维。

又如,推导液体的压强公式p=ρgh。课本上的推导过程简捷,但有些学生理解起来有障碍。如果在推导过程中做些铺垫,让学生想象加推理,就有助于消除这种障碍。具体铺垫步骤是:

1.一个柱型物体放在水平地面上,求其对水平地面的压强(下图a);

2.一个柱型容器中装满了液体,求液体对容器底的压强(下图b);

3.一个柱型容器中装了液体,求上部液体对下部液体上表面的压强(下图c);

4.在液体内部任意截取与上表面相平的一段液柱,求液柱底部产生的压强(下图d)。

这样的铺垫过程是在学生原有知识的基础上逐步引申的,符合认知规律,易于学生理解和接受。

三、在实验教学中用多向设问的方法培养学生的想象力

实验是研究物理问题的基本方法,学生从实验中不仅可以学到知识,而且掌握了实验的技能,得到了科学方法和思维的训练。在实验教学中,多向设问,让学生思维发散,对问题展开多方位的联想和预测,有助于培养学生立体化的想象力。如对于“托里

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