高中物理学习中视觉意象分类的探究
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【摘要】美国哈佛大学名誉教授阿恩海姆认为“所谓视知觉,也就是视觉思维” 。他认为视知觉本身已具有认识能力、理解能力和一定的问题解决能力,即已具备了思维的功能。而高中物理学习中视觉意象的合理的分类,则有利于对物理知识的梳理记忆,有利于对不同的物理视觉意象类型采用不同的教学方法,有利于有的放矢地强化学生视觉思维能力的训练。
【关键词】视觉思维;视觉意象;物理学习
美国哈佛大学名誉教授,著名的德裔心理学家阿恩海姆在著作《视觉思维》中认为:视觉本身就是思维,其具有思维的一切本领;视觉不是对物理对象的机械、被动的复制,而是对其结构特征的主动把握,是一种抽象和概括。任何思维,尤其是创造性思维都是通过“意象”来进行的, 而所谓的“视觉意象”我们则可以简单的概括为“图像+意义”,视觉所获得的印象,既不等同于纯生理层面上的、类似照相式的物象,也不等同于抽象理性层面上的概念和认识。它具有可见性、工具性、关联性和简化性等特征。
在当前的高中物理教学中,读、写、算方式常年累月的运用,使学生在言语和逻辑的思维方面得到加强,他们习惯于利用一些间接获得的、已经条理化的或已纳入现成规范中的知识,但是对直接感受鲜活的视觉意象表现得迟钝和不适应,即视觉思维能力比较薄弱,视觉意象不清晰。而物理学科的特点就是物理现象的多样性、物理事件的纷繁性,故视觉思维能力的薄弱已成为部分学生学不好物理的原因之一,因此在高中物理教学中强化视觉思维,建立合理的视觉意象就显得尤为必要与紧迫。
1.物理学习中视觉意象的分类
物理视觉意象是进行物理思维的基本元素,只有当我们的头脑中有了丰富的物理视觉意象时,我们在学习新的物理概念、物理规律,解决物理问题时,头脑中才会产生连续的、清晰的物理情境。因此引导帮助学生建立丰富的物理视觉意象库就显得非常重要。我们知道,物理知识本身就是非常丰富的,而且已经按照不同的领域有了明晰的分类,传统的分类有力、热、光、电、原子物理,那么在我们建立物理视觉意象库的时候,我们将从另一个角度来进行分类,我们把物理视觉意象分为物理时空意象、物理情景意象、物理模型意象、物理图形意象。
1.1物理时空意象
物理现象和物理过程总是在一定的时空中发生,也就是说总要涉及物体系中各个物体在某时刻的空间位置或空间位置随时间的变化,或各个物体之间的位置关系等等,这种在学生头脑中形成的有关物理问题的时空形象就叫做时空意象。时空意象在物理学习中起着非常重要的作用,在物理学习中,要理解物理概念和规律,记忆物理公式时,都离不开时空意象。
1.2物理模型意象
物理难学,一个重要的原因在于,学习者不善于将一个具体问题转换成一种合适的物理模型,然后按物理公式或规律解答。因此建立物理模型意象也具有重要意义。在物理学中,为了得出明确的物理概念或规律,常在物理问题的研究中,抓住问题的主要特征,忽略次要因素,建立有关问题的一个清晰简洁的理想化模型,叫做物理模型。我们头脑中对这种物理问题的新形象就叫做物理模型意象。我们这里所说的物理模型意象具有广义的含意。根据物理模型建构的不同方法,如假说、近似、简化、类比、示教性模型、理想实验等等,我们这里的物理模型意象,包括理想模型、理想过程和理想实验等。
在高中的物理内容中,基本的物理模型有很多:质点、点电荷、理想气体、弹簧振子等等。学生要学好物理概念和物理规律,就首先要有这些清晰的物理模型意象,这样在解决物理问题时加以合理地选择应用,对学好物理将会有很大的帮助。
1.3物理情景意象
物理现象、物理过程、物理状态都是客观、具体、生动的,这样每一个物理情景都可以形成一个意象,我们把这种生动具体的物理情景称为物理情景意象。物理情景意象的学习和积累对学好物理具有积极的作用。通过观察、想象、构绘,对物理现象、物理过程和物理问题形成清晰而明确的印象,积累大量生动具体的视觉材料,形成各种物理情景意象,从而在物理概念、物理规律的学习和物理问题解决时,能很好的对知识信息加以整合,头脑中形成清晰的思路,而不至于面对一堆知识感到无从下手。
1.4物理图形意象
在物理学中,从物理概念、规律的学习,到物理实验结果的分析,到物理问题的解决,作草图或示意图、列表格、画曲线图是经常运用的方法,利用这些图形,学生可以进行分析、得出结论,从而更好地理解物理概念、规律和解决物理问题。面对这些图形,学生经过观察、想象、构绘,最终内化为他们大脑中的物理图形意象。
2.物理视觉意象分类的意义
2.1有利于对物理知识的梳理记忆
每一类物理视觉意象都有各自的特点,通过对物理视觉意象的归类,可以对每一类物理视觉意象的特点理解更加深刻,加深视觉意象之间的联系,方便学生对物理知识的梳理和记忆。
2.2有利于对不同的物理视觉意象类型采用不同的教学方法
按物理知识内容,对物理视觉意象进行分类,使每一类的物理视觉意象的特点能充分的展现出来,教师可以通过归纳总结,采取有针对性的教学方法,有利于提高视觉思维强化的效率,有利于学生对物理视觉意象的构建和提取。
2.3有利于有的放矢地强化学生视觉思维能力的训练
通过对物理视觉意象的分类,有利于针对每一类视觉意象突出强化学生的某些视觉思维能力的训练。例如:对于物理图形意象,需要强化的视觉思维能力主要是训练学生对物理图像、图示的识别能力,通过对图形的识别正确想象出实际的物理状态或物理过程。又如,对于物理模型意象,则主要强化的视觉思维能力是训练学生联想并运用物理模型的能力,对于实际的物理问题能抓住主要特征,去除次要因素,运用适当的物理模型来解决不同的物理问题等等。
来稿日期:2010-06-21
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