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初中物理密度图像类问题教学的有效探索

作 者:许小东 ( 南宁市第二十一中学, 广西壮族自治区 南宁 530031 )

摘   要:图像类问题是初中物理学习的重点,是检查学生对物理概念掌握程度的一种重要手段,也是训练和提高学生思维能力的良好途径,而密度图像类问题是初学物理时学生遇到的第一个图像类问题,本文通过调查和总结提高学生密度图像类问题的解答能力,提出密度图像类问题教学的有效探索。
关键词:初中物理;密度图像类;探索

初学物理的初中生,对于物理概念和规律的学习,往往局限于用简单的文字或数学公式来理解和掌握,一旦将物理量之间的关系转换成物理图像,学生往往不能从中描述和概括物理量之间的关系。密度图像类问题是初学物理时学生遇到的第一个真正意义上的物理图像类问题,本人在从事初中物理密度图像类问题教学的过程中进行了一些有效的探索,下面结合调查分析进行论述。
一、调查分析
调查随机选取了八年级学生263人,其中男生124人,女生139人,学生性别比例均趋近于50%,调查分析结果具有普遍性和很好的参考意义。
1.你能看懂数学图像平面直角坐标系的横、纵轴分别表示什么吗(   )
2.你能识别初中数学知识中的正比例函数、反比例函数的图象吗(   )
从数据结果分析,有接近83.27%的学生都能够看懂平面直角坐标的横、纵坐标轴,而有近40%的学生不太能够去识别识别初中数学中的各个与物理图像有关的函数。经与数学学科教师了解,初中数学教材在八年级下册才学习到正比例函数、反比例函数图像。因此教师在进行密度类图像问题教学时,要特别注意先给学生介绍了解正比例函数、反比例函数的关系及图像。
3.你会读取物理图像中各个点的数据吗(    )  
从数据结果分析,接近75%的学生能够读出物理图像中各个点的数据,只有24.19%是没办法能够读出各个点的数值。表明大部分的学生在解决图像类问题时会优先考虑读出各个点数值。
4.你清楚物理图像问题中线段的起点、终点的含义吗(   )  5. 你清楚物理图像问题中,不同直线段相对于横轴倾斜度不同的含义吗(   )
从数据结果分析, 70%左右的学生能读出物理图像中线段的起点、终点、倾斜程度的含义的物理变化规律,30%左右的学生不能通过图像分析出物理量之间的关系和找出变化的规律。因此教师在教学过程中,需要着重引导学生提高通过图像类型问题的归纳分类,提高分析问题和解决问题的能力[1],提高学生的思维能力。
二、教学的有效性探索
通过以上的调查分析及初中物理密度图像类问题教学的过程中的有效的探索,教师在提高课堂密度图像类问题教学的有效性过程要着重做好以下四点:
1.在密度图像类问题教学时,首先要引导好学生养成良好的读函数图像的习惯即先要明确图像中平面直角坐标系的横、纵坐标轴分别表示的是什么物理量,是横坐标轴表示体积、纵坐标轴表示质量,还是横坐标轴表示质量、纵坐标轴表示体积,亦或是横坐标轴表示温度、纵坐标轴表示密度等,只有先明确好横、纵坐标轴分别表示的是什么物理量,才能在解决问题过程中正确描述物理量之间的关系和物理量的变化规律。
2.在密度图像类问题教学时,由于学生数学学科还未进行正比例函数、反比例函数的关系及图像特点的学习,因此在密度图像类问题教学前,教师要先通过正比例函数、反比例函数的关系及图像特点的介绍让学生初步掌握分析图像问题的能力,如正比例函数图像的特点是随着横坐标的数值不断增大纵坐标的数值也在不断的增大,而反比例函数图像的特点是随着横坐标的数值不断增大纵坐标的数值反而在不断的减小。
3.引导学生在分析密度图像类型的问题时,要注意分析图像中各个点特别是起点和终点所对应的横、纵坐标轴所表示的物理量,如当横坐标轴表示体积、纵坐标轴表示质量时,起点A表示的就是当物体体积为某一值时的质量是多少,然后再分析图像中线段相对于横轴倾斜度所表示的函数关系,如随着横坐标的数值不断增大纵坐标的数值也在不断的增大即表明物体的质量与体积成正比,紧接着对于学习能力较强的学生要引导他们分析图像中的线段转折点的物理量变化的规律,如横坐标轴表示温度、纵坐标轴表示密度时,当图像中线段发生转折时物理量的函数由正比例关系转换成反比例关系时,表明物理量之间的关系是物体随着温度的升高时密度增大转变成物体随着温度的升高时密度反而变小,进而引导学生思考出现函数关系变化的原因,从而提高学生分析问题的思维能力和解决问题的能力。
4.教师要对密度图像类问题的类型进行归纳总结,从而在教学过程中引导学生由浅入深、分层次的进行有效性教学,同时分层次、分阶段的引导学生将数学函数关系与物理量关系相结合,引导学生通过解决不同类型的密度图像类型问题,不断提高分析问题和解决问题的能力,从而提高教师密度图像类问题的课堂教学有效性。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.1:2