日常生活中的光學現(xiàn)象范文

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日常生活中的光學現(xiàn)象

篇1

關鍵詞光學;教學;改革

光學課程是物理學專業(yè)最重要的基礎課程之一,同時也是現(xiàn)代科學技術迅速發(fā)展、崛起的重要支柱。以激光為基礎的現(xiàn)代光學的知識,已經(jīng)滲透到日常生活中的眾多領域,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、醫(yī)藥、信息等領域發(fā)揮著越來越重要的作用。光學作為基礎性學科具有很強的學術性,同時,光學課程的知識覆蓋面廣,應用性和可操作性也較強,它能夠較好地鍛煉學生的思維能力及理論與實際相結合的能力。而在傳統(tǒng)的光學課程教學中,存在著重理論輕實踐,理論與實際相脫離,缺乏創(chuàng)新,無法適應社會及專業(yè)領域的需求等問題。如何培養(yǎng)不僅具有扎實理論基礎,還具備較強工程應用能力的光學類技術人才,是我們教學改革研究的重點問題。

1光學課程教學現(xiàn)狀

光學課程教學大綱計劃68學時,教材內(nèi)容分為干涉、衍射、幾何光學、光學儀器、偏振及現(xiàn)代光學部分[1-3],內(nèi)容繁多,教學任務較重。因此,光學一直是一門教師難教、學生難學的課程。在教學過程中,通常更加強調(diào)基礎知識的理論性,而對知識的應用性和工程性關注偏少,理論聯(lián)系實際顯得不足,教學中不自覺地存在“重理論和基礎,輕工程和應用”的傾向,淡化了光學類課程本身擁有的強烈應用和工程背景特性。另外,學生在大學階段參與實習實踐、接觸實際工程問題和公司企業(yè)的機會偏少,教學與光學元器件的工程設計及公司企業(yè)的要求聯(lián)系還不夠,存在明顯脫節(jié)現(xiàn)象。目前教學中教師的主導地位強,而學生的主體地位偏弱;第一課堂強,第二課堂弱;體現(xiàn)學生結合課本知識在“做中學”并培養(yǎng)自身實踐精神、工程意識和創(chuàng)新能力的活動空間不夠。

2光學課程改革的思考

光學課程有其自身的特點,與力學、熱學等學科之間的聯(lián)系不太緊密,自身的知識體系比較繁雜。在具體的教學改革與實踐中,主要從教學內(nèi)容、教學方法、考核方式等幾個方面著手。

2.1教學內(nèi)容

在教學內(nèi)容上,首先要優(yōu)選教材,認真制訂教學計劃。教學中,既要注重講解光學課程中最基本的概念、理論,夯實學生的基礎知識,提高學生的理論水平,又要加強現(xiàn)代光學基礎的教學,增加一些現(xiàn)代光學的前沿知識,了解光學發(fā)展的最新動態(tài),引導學生不斷拓寬視野,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和科學探索精神,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。例如,在講解幾何光學及光學儀器知識時,可以介紹海市蜃樓、掃描隧道顯微鏡。在講解光的干涉時,可以介紹相干探測技術、全息照相、光學薄膜等。在講解偏振現(xiàn)象時,可以介紹3D電影及偏振雷達探測技術等。讓學生體會光學知識在日常生活中應用、發(fā)展及科學前景。另外,針對相關科學前沿知識,開展一些專題講座,讓同學們更深入地理解光學科技的發(fā)展,同時強化了基礎知識的學習。或讓學生課外查閱相關文獻,提高學生學習興趣,激發(fā)學生探索欲望。積極搜集光學在日常生活中應用的實例,引導學生運用已學相關理論知識,解釋日常生活中的光學現(xiàn)象,真正實現(xiàn)從生活走向物理,從物理走向社會。

2.2教學方法

在教學方法上,要注重重點、難點的理解和掌握,注重分析思路和處理問題的方法。積極引導學生理論聯(lián)系實際,提高學生運用理論知識解決實際問題的能力。為了能夠在有限學時內(nèi),盡可能多地講解現(xiàn)代光學的內(nèi)容,可以在課前布置相關的預習作業(yè),既能節(jié)約課堂基礎教學的時間,又能鍛煉同學們的自學能力。在教學中,要求學生上課主動提問,培養(yǎng)學生自學及發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力[4]。教學中針對相關課題讓學生參與討論,在討論的過程中更透徹理解相關理論,并了解其應用,變被動學習為主動探索。在傳統(tǒng)的理論教學基礎上,盡可能多地增加實踐教學的環(huán)節(jié),改變教學觀念,以任務為驅動,明確從理論到實踐的具體操作過程,培養(yǎng)學生工程實踐的能力[5]。實踐教學中要求學生進行文獻調(diào)研、撰寫小論文及動手制作相關光學儀器,解決一定難度的實際問題、培養(yǎng)自身創(chuàng)新精神、科研意識和綜合能力與素質。例如,我們在教學中將學生分組,動手制作簡單光學器件,如望遠鏡、放大鏡等,有效地激發(fā)了學生的學習興趣、動手能力及團隊合作的精神??茖W技術的不斷進步,使得教學方法的多樣性成為可能。在教學中,針對光學課程本身的廣泛應用性和工程背景,可以有針對性地介紹一兩種國內(nèi)外優(yōu)秀光學設計軟件,如ZEMAX、OSLO等。其中ZEMAX可進行光學組件設計與照明系統(tǒng)的照度分析,也可建立反射、折射、繞射等光學模型。該軟件還具備對光學系統(tǒng)進行設計、優(yōu)化、分析的功能。在光學課程第三章幾何光學部分,學完基礎知識后,給出一些利用設計軟件進行相關光學課程中涉及的光學元器件和系統(tǒng)設計的典型實例,如望遠鏡系統(tǒng)設計、8倍觀察鏡系統(tǒng)設計等。同時試著讓同學們分組利用該軟件進行相關光學設計,從而既提高學生的學習興趣,又有效地培養(yǎng)學生的工程設計能力和綜合應用知識的實踐能力。由于在光學課程的教學過程中,有些光學現(xiàn)象在日常生活中比較難于觀察[6],比如干涉、衍射的現(xiàn)象,很多感性材料只能從課本圖片中獲得,比如干涉條紋、衍射條紋等。為了能夠使得同學們獲得較多的感性材料,我們在教學過程中,利用一些計算軟件,例如Matlab,將干涉、衍射現(xiàn)象通過程序模擬展示出來,這樣既給同學們提供了清晰的感性材料、直觀的物理圖像,也通過程序中相關參數(shù)的調(diào)節(jié),讓同學們更加深入地理解光學知識中的相關規(guī)律。圖1為利用Matlab軟件編寫的分振幅干涉中牛頓環(huán)的干涉圖像,圖2為氫原子光柵光譜圖。物理是以實驗為基礎的科學。在教學過程中,改變理論與實驗分開進行的現(xiàn)狀,從教師指導演示實驗,轉變?yōu)閷W生在實驗室自主實驗。設置相關開放性實驗課題,讓學生分成實驗小組,將學生自己的設計思想和實驗內(nèi)容相結合,鼓勵學生自主創(chuàng)新,使課堂成為師生互動的場所。這樣,即有利于將枯燥、抽象的理論生動化、具體化,又有助于對基礎理論的深入理解及應用,充分調(diào)動學生學習的主動性和熱情,提高了教學效果。實驗室也在不斷完善,力爭提供更好的資源,取得更好的教學效果。

2.3考核方式

教學考核中,擯棄一次考試決定最終成績的做法,將平時課堂表現(xiàn)和論文及動手制作部分納入最后成績測評,關注學生學習過程而非單一的最后考試結果。充分利用學院網(wǎng)絡資源,建立網(wǎng)上習題庫,建立有特色的個人主頁,并通過此與學生進行定期的網(wǎng)上交流及作業(yè)的布置和批改。網(wǎng)上交流的方式可以更有效地與學生溝通,實時解決學生提出的相關問題,提高了學生學習的效率。

3結語

伴隨著科技的快速進步,物理教學的手段也正在不斷更新。如何培養(yǎng)適應新時展的光學專業(yè)人才,是我們教學改革的目標和方向。通過以上教學改革的探討和在實際教學過程中的運用,使得教學活動充滿了活力,極大地調(diào)動了學生學習的興趣和探索的欲望,培養(yǎng)了學生自己動手實踐的能力及團隊合作的精神,大大提高了教學效果。

參考文獻

[1]姚啟鈞.光學教程[M].北京:高等教育出版社,1993.

[2]趙凱華.新概念物理教程:光學[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]郭光燦,吳強.光學[M].合肥:中國科技大學出版社,2003.

[4]許曉賦,廖珊珊,高忠堅.《光學設計》課程教學模式的探索與實踐[J].福建教育學院學報,2014(4):69-71.

[5]陳傳盛,陳曙光,李富進.培養(yǎng)大學生科技創(chuàng)新能力的課堂教學改革實踐[J].教育教學論壇,2014(4):51-52.

篇2

關鍵詞:物理知識;自然科學;應用與思考

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0204-01

1 引言

物理是一門很有意思的學科,物理知識可謂是生活中無處不在。生活中的很多奇怪現(xiàn)象可以從物理知識中給出答案。例如在電梯加速上升或下降過程中身體會有加重或減輕的感覺,這是電梯運用了物理中定滑輪或者動滑輪提升重物的原理,還有物理課堂中最常見的加速度變化關系,即超重失重現(xiàn)象。然而,周圍很多同學缺乏觀察日常生活中物理現(xiàn)象的這種意識,忽視了物理與實際生活的聯(lián)系,對日常生活的常見的物理現(xiàn)象不能通過已學習過的物理知識給出正確的解釋,因而覺得物理是一門比較深奧的課程,失去學習的興趣,自然失去對物理知識的探索和現(xiàn)象觀察,更談不上將理論聯(lián)系實際解決生活中的問題。若在高中物理學習中與實際生活相聯(lián)系,去解釋生活中常見的物理現(xiàn)象,并將其應用于生活,不僅能提高對物理知識的理解,提高學習的趣味性,甚至還會利用物理知識發(fā)明新技術、新設備等解決生活中遇到的實際問題。

2 生活中常見的高中物理知識

2.1 生活中光的干涉與色散現(xiàn)象

用洗衣液洗衣服的時候,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有很多絢麗多彩、有趣的泡泡,為什么會出現(xiàn)這個現(xiàn)象呢?學習了光的折射定律后,我明白了光線在均勻介質上會沿直線傳播,但沿著非均勻的介質,光線因折射會發(fā)生彎曲。白光光線傳播到氣泡的上表面時,有一部分光會發(fā)生反射,另一部分光則會穿過氣泡,然后會再經(jīng)氣泡的下表面反射回來。由于這兩部分光具有相同的頻率,且存在光程差,當兩者相位不同時,在上表面相遇就會發(fā)生干涉,因此呈現(xiàn)出五顏六色的氣泡。另外,在艷陽高照的白天中,向天空噴水或者雨后有太陽光照時,會發(fā)現(xiàn)天空中出現(xiàn)了七色彩虹。這是因為空氣中水分的增加導致局部空氣的折射率增大,當太陽光(白光,其通過三菱鏡折射會散射成紅橙黃綠藍腚紫七色可見光)照射時光線會發(fā)生折射,使不同顏色的光即不同頻率的光分離開來,就會呈現(xiàn)出不同的顏色,所以看到的彩虹也是七色的。由于每種介質對不同頻率的光的折射率不同,從而導致不同顏色的光發(fā)生了分離,這種現(xiàn)象就是色散現(xiàn)象。我們不僅要會解釋周圍的物理現(xiàn)象,還應該有利用這些知識解決實際問題的思考。相機成像效果與光的利用關系極為緊密,法國著名的物理學家李普曼因發(fā)明基于干涉現(xiàn)象的彩色照相術,@得了1908年度諾貝爾物理學獎。因此學習好光學知識不僅可以發(fā)明不同需求的相機,而且在拍攝過程中根據(jù)拍攝對象需要利用或排除干涉、色散現(xiàn)象可能會出現(xiàn)意想不到效果的照片。

2.2 摩擦力在自行車中的應用

自行車為什么能跑?不知道這個問題大家有沒有去想過。我們學過高中物理知道當雙腳用力蹬腳踏板可使自行車上的牙盤轉動,經(jīng)過機械傳動使自行車的后輪發(fā)生機械轉動,當自行車的后輪與地面接觸時,就會發(fā)生滑動摩擦,并且又因為自行車的后輪要發(fā)生轉動就必須要與地面發(fā)生相對摩擦的趨勢,然后當自行車的后輪和其前輪與地面的摩擦力足夠大時,這樣就會促使自行車往前進。當然,如果車胎的摩擦力不夠大或者踩腳踏板用力過猛時,車輪就會原地打滑,尤其當路面有水或者路面結冰這種現(xiàn)象更為明顯。大家都知道自行車的輪胎上刻著比較粗糙的花紋,學習高中知識后,大家都知道因為影響摩擦力大小是有兩個因素存在的,這樣設計更有利于提高自行車車胎與地面表面的接觸面的粗糙程度,粗糙程度越大,增強與地面的摩擦力的效果就越明顯,也就減小了自行車打滑,提高其速度。自行車賽車的出現(xiàn),又給自行車設計者提出了新的問題:怎樣在保持賽車良好穩(wěn)定性基礎上提升其速度和節(jié)省使用者的體力?因此在輪胎設計上就要充分利用物理中的摩擦力原理,確定輪胎粗糙程度、與地面接觸面大小等與自行車穩(wěn)定性關系,確定合適的輪胎構型。以后的比賽中,科技越來越多的服務參賽選手。

2.3 照明中的聲控燈

在我們周圍生活中常常會使用一種聲控燈,聲控燈當光線充足或者在白天的時候,無論你發(fā)出多大的聲音,這種照明燈都不亮;但是在光線比較暗的時候,尤其是晚上的黑夜中,只要輕輕發(fā)聲,稍微有個動靜,它就馬上發(fā)出了亮光,這是為什么呢?學完高中物理關于電學相關知識后,我們就能理解了它的工作原理。其內(nèi)部由音頻放大電路、選頻電路、延時開啟電路、光控電路以及可控硅電路這五種電路組成。它的工作原理實質上是聲、光協(xié)同控制,五大電路協(xié)同工作,在光線比較明亮時,光控電路發(fā)生作用,則燈不會亮。光線昏暗的時候,光控開關則不發(fā)生作用,這時如果環(huán)境中出現(xiàn)聲音動靜時,音頻放大電路和選頻電路被觸發(fā),此時可控硅電路最主要的作用之一就是穩(wěn)壓穩(wěn)流、調(diào)壓調(diào)頻,燈就會產(chǎn)生明亮穩(wěn)定的光線。反之,當環(huán)境中無聲響時,音頻放大電路和選頻電路就不會被觸發(fā),燈就不會亮。這一原理就為我們提供了一種操作方便、工作穩(wěn)定且靈敏可靠的聲控燈,其能根據(jù)環(huán)境中的聲、光條件自動打開和關閉聲控照明裝置,并且?guī)в凶詣友訒r關閉功能,使其應用更加方便。這就是我們樓道中常見的聲控燈的工作原理。了解這個原理后是不是更提高了我們要利用物理知識之間相互關系,開展發(fā)明創(chuàng)造為美好生活提供更多方便和快捷的信心?

2.4 電學中觸電知識

在高中階段,相信大家做過對蚯蚓能承受最大電壓的探究小實驗。當在蚯蚓身上加上1.5V的電壓時,蚯蚓會迅速做出反應,分泌大量的粘液,做出奮力掙扎的反應,從實驗盒內(nèi)跳出試驗盒外。在蚯蚓身上加上3V的電壓時,蚯蚓會被電為兩截。通過這個實驗我們知道蚯蚓因為體內(nèi)存在大量的水分,因而成為良好的導體,當電壓低的時候,身體有電流通過并刺激蚯蚓做出反應;而當電壓超過了其承受能力時,直接被電為兩段。通過這個簡單的小實驗,我們也可以解釋人體觸電的現(xiàn)象。觸電實質上是電流電壓擊傷的通用俗稱。人體也存在大量的水分,因而也是良好的導體,當人體這個良好的導體直接接觸電源,或者高壓電通過空氣(空氣內(nèi)含有大量水分,尤其雨雪天氣),或者間接觸及其他導電介質等,通過導體傳遞電流。當電流較小時,會引起人體組織損傷和功能障礙。當電流過大時,蚯蚓會被電為兩截,而人體會發(fā)生心跳和呼吸驟停,超高壓還可引起灼傷,像閃電雷擊特別可怕。因此在日常生活中,我們既要享受生活電器帶來的美好生活,也要提高用電安全意識,謹防觸電現(xiàn)象的發(fā)生。

3 從物理中走進生活,從生活中走向物理

物理學科是博大精深的自然學科,它是人類文明發(fā)展過程中長期的積累。對人類社會的文明進步起到巨大的推動作用,也對人們的思考方式以及人們的日常生活也有非常巨大的影響。物理知識存在于我們身邊,為提高學習效率和興趣,我們既要訓練自己用學習過的物理知識解釋日常生活觀察到的一些現(xiàn)象更要學會利用物理教材中學習到的知識解決日常生活問題,理論和實踐充分結合,提高學習的樂趣,真正達到樂學樂用。

參考文獻

[1]謝承育.淺談物理學習與生活的聯(lián)系.好家長,2016(34).

篇3

一、通過實驗探索,串起每個小的知識點,有利于形成準確的概念

既然是復習,就要充分利用學生頭腦中已經(jīng)存在的知識印象,再結合日常教學中學生沒有掌握好的薄弱環(huán)節(jié),設計有針對性的小實驗。當然,在這里設計的實驗不同于新課教學時的實驗,它重在引導學生梳理知識,明確概念之間的不同點,構建知識的框架,形成準確的物理概念。

例如:在進行光學的三個基本規(guī)律――光沿直線傳播、光的反射定律、光的折射規(guī)律的復習時,我設計了如下探究實驗:

探究目的:復習三個基本規(guī)律成立的條件、內(nèi)容、實際應用。

實驗器材:激光筆,小鏡子,裝滿水(兌入少許咖啡)的燒杯。

探究問題:

1.利用這些實驗器材,你能做哪些光學實驗?

2.你能用最簡潔、最準確的語言描述你的實驗現(xiàn)象嗎?

3.你能分析每個實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的條件嗎?

4.最后你得出了什么結論?

5.你能在生活中發(fā)現(xiàn)這三個規(guī)律的實際應用嗎?

通過以上的環(huán)節(jié),不僅達到了復習三個基本規(guī)律的目的;同時對學生進行科學的思維方法的訓練,滲透了一邊傳授知識一邊傳授學習方法的新課改理念。

二、通過實驗探究,進行綜合性復習,有利于突破重點、難點,加深對規(guī)律的理解

光學知識在日常生活中有著廣泛的應用。學生身邊隨處可見的生活現(xiàn)象中蘊涵著許多光學知識。于是在學習過程中就出現(xiàn)了一些生活感受與物理規(guī)律相“矛盾”的現(xiàn)象。最典型的例子莫過于生活中照鏡子時對鏡中的像“近大遠小”的感受和平面鏡成像中“像物等大”的規(guī)律之間的“矛盾”。盡管在學習過程中有學生實驗作基礎,但自身的感覺總是干擾著解題思路,總是出現(xiàn)錯解。如何解決問題,給學生一個正確的解題思路?在光學總復習時,利用探究實驗就能很好地解決這一點。

探究目的:

1.生活中照鏡子時對鏡中的像“近大遠小”的感受和平面鏡成像中“像物等大“’的規(guī)律之間的并不矛盾。二者只是在不同條件下遵循不同規(guī)律而形成的結果。

2.鞏固凸透鏡成像規(guī)律。

提出問題:

1.平面鏡所成的像的大小與物體到鏡面的遠近有關系嗎?

2.你能用你的結論回答下面這個問題嗎?

井水深4米,月球到地球的距離為3.84×l08米,則水中月到水面的距離是多少?

探究過程:由于是復習課,學生很容易設計出自己的試驗方案。需要教師提醒學生的只是在條件允許的情況下盡量多地改變物距,在近大遠小的感受中去理性的思考第一個問題,并得出第二個問題的答案!顯然實驗結論是無誤的,可自己看到的現(xiàn)象又如何解釋?這就自然過渡到下一個相關的探究課題上:

為什么明明是等大的像,我們的感覺卻不是等大的?引導學生思考并討論:

1.你知道人為什么能看到物體嗎?你能大致描述眼球的大體構造嗎?

2.眼睛對光線的作用相當于那一種光學儀器?

3.你能用實驗來解釋“近大遠小”的感覺嗎?需要哪些實驗器材?

(注意:引導學生進行以下類比:眼球一凸透鏡,鏡中像一物,視網(wǎng)膜一光屏)

4.利用你的實驗還能得出哪些凸透鏡成像的規(guī)律?

5.生活中哪些地方應用了這些規(guī)律?

通過這種方式,不僅加強了對平面鏡成像規(guī)律、凸透鏡成像規(guī)律以及凸透鏡成像中物距的變化對像和像距的影響這三個知識點的復習,而且對凸透鏡成像規(guī)律這一學生實驗進行了鞏固。同時引導學生養(yǎng)成在明確條件的前提下,研究物理現(xiàn)象并得出結論的思維習慣,讓他們體會從生活現(xiàn)象到物理規(guī)律再到生產(chǎn)、生活實際的科學研究過程,認識知識的價值和魅力。

三、在實驗探究的過程中,可以充分借助多媒體輔助教學,擴大知識面

復習過程中,我一方面用課件展示了我國古代勞動人民對于光的知識的應用,在引導知識的同時對學生滲透愛國主義教育,另一方面,將光學知識融入學生熟悉或不熟悉的生產(chǎn)、生活的實際背景中,既可以引發(fā)學生學生對相關主題的回憶,又可以通過巧妙的問題懸念,激發(fā)學生的探究欲望。教師以此為出發(fā)點,引導學生系統(tǒng)的復習相關概念及其應用。顯然,利用觀察和實驗為手段,巧妙的設置“引子”,無疑是提高總復習效率的“強心針”。

篇4

關鍵詞:物理教學;生活化;實踐

中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)03-237-01

物理學“寓”理于“物”,而世間的萬物又呈現(xiàn)于生活,所以我們要從學生的生活實際出發(fā),展現(xiàn)豐富多彩的物理現(xiàn)象和情景,從而加強學生對日常生活的感性認識,學會用心觀察生活,培養(yǎng)對物理的學習興趣;經(jīng)驗告訴我們:一個成績優(yōu)秀的學生對物理現(xiàn)象和情景有很強的“悟性”,而這種“悟性”實際上源于他對生活的感性認識,這些感性經(jīng)驗是物理思維的基礎。正因為如此,我們更需要引導學生 “從生活走向物理”,實現(xiàn)“從物理走向社會”的目標。在此,筆者將生活化教育結合力學教學實踐,談一下自己的看法。

一、“由物及理”可以激發(fā)學生的學習興趣

教育學和心理學為我們指明了學習活動的第一向導――興趣。教師可以從興趣角度入手,由物及理地創(chuàng)設情景,引入課題。比如在學習力的分解時,我就讓學生模擬“泗水拔鼎”的情景,用鉤碼和橡皮筋來構造這個“節(jié)點模型”,先請學生討論力的分解方法,根據(jù)力的作用效果很快就能找到答案。然后我又對稱地增加分力間的夾角,讓學生觀察分力的變化情況。通過現(xiàn)象,學生馬上就提出問題:“為什么夾角越大,分力越大?”于是我引導學生從平行四邊形定則入手來解釋,通過討論很快就得了解析和圖象兩種方法。通過實驗很自然地就引入了力學中的“動態(tài)平衡問題”,整個教學過程中,學生都積極地動手動腦,使原本單調(diào)的學習變的生動、有趣。

二、“由物及理”可以加深對物理概念的理解

“由物及理”是物理教學的重要手段,可以使抽象的物理知識變得形象直觀。學生日常生活中所接觸的物理世界是豐富多彩的,他們所見所聞的物理現(xiàn)象都可以成為學習中認知的來源。比如學習力學中的難點―力的合成和分解,學習過程中關鍵是要理解“等效替代”的思想,這里的“效”就是力的效果,但學生一般都不會找“效果”,為了讓“效果”形象化,我們可以引入大量的生活實例:像菜刀切割物體,衣服上的拉鏈等等,一提到這些熟悉的事例,學生馬上就可以找到效果;由此可見,用實物來進行物理教學,可以降低課程本身的難度,幫助學生加深對抽象概念的理解。

三、“由物及理”可以破除錯誤觀點

雖然生活是學生的感知來源,但是學生的認識相對比較片面,頭腦里有一些憑直覺形成的錯誤觀點,它是學好物理的障礙。如果我們只憑語言去糾正,學生是很難接受的。例如在學習彈力時,很多同學都錯誤的認為-“剛性物體受力后,不會發(fā)生形變”,因為此時我們觀察不到力的作用效果,這是日常生活經(jīng)驗所形成的片面認識。為了糾正這一錯誤,我們就要利用直觀的實驗。用力學、光學放大法,組裝實驗裝置來放大力的效果、觀察微小形變。由此可見,通過實驗就可以很輕松地幫助學生,去糾正一些根深蒂固的錯誤觀點。

四、“由物及理”可以培養(yǎng)學生的科學創(chuàng)新能力

篇5

關鍵詞:創(chuàng)新;困境;實踐

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2014)09-0110-01

物理是一門靈活性較高的科目,且在教學過程中穿插了眾多實驗,使得學習過程變得并非想象中的枯燥。然而縱觀當今物理教學的模式,形式較為老套,往往一成不變,且知識的講解比較晦澀難懂,與現(xiàn)實生活脫軌,所以,物理教學的創(chuàng)新勢在必行。

一、高中物理教學的現(xiàn)狀

1.傳統(tǒng)物理教學與生活脫軌?!拔锢怼?,故名思義就是探討萬事萬物的內(nèi)在道理,但是由于應試教育的束縛以及高考的壓力,物理學習偏重理論,不注重解決實際問題,也不注重學生的興趣愛好和實驗技能,且忽視了與日常生活的緊密聯(lián)系。然而,隨著近幾年來高考的不斷改革,高考物理題目的設置也有了一定的變化,與實際生活逐漸接軌的特點也有較為明顯的顯露??v觀物理學的研究內(nèi)容,我們不難發(fā)現(xiàn)物理本就是一門來自于自然與生活的學科,所以其最終落腳點也一定是在實際生活。例如,我們常遇到要求用牛頓力學定律來解決日常生活中的問題,利用光學知識來改良現(xiàn)有工具的漏洞,等等,這些考題也都越來越注重分析實際問題,解決現(xiàn)實生活中的困難,將“理論物理”逐漸向“實踐物理”方向引導,所以在物理教學的實踐中,教師應當著重抓住這一特點,從現(xiàn)實生活出發(fā),最終回歸生活,發(fā)散學生思維,鼓勵學生自主探索,讓學生從多個領域去了解物理知識,真正將物理應用于實踐當中。

2.現(xiàn)代教學手段利用率低。在當今的物理教學中,教師對于成績和分數(shù)的追逐較為嚴重,他們往往讓學生采取死記硬背等機械的方式來記憶知識點,這樣的方式只會讓學生對于物理的理解更為淺顯,而晦澀難懂的知識點對于學生來說只會減少學生對于物理的學習興趣。更有甚者,某些教師將課本中要求的不重要的實驗省去,將學生的精力轉移至習題的大量練習中,這無疑是對物理教學的應付,因此,綜合利用各種教學手段是物理教學創(chuàng)新的必要程序。

3.物理學習領域過于狹隘。物理的學習對于社會技術型人才的培養(yǎng)起著至關重要的作用,而且物理學習不單單局限于課堂,還需要一個漫長的過程進行知識的積累和知識真實性的證實。新的高考模式也在不斷強調(diào)這一點,近年來,物理的題目越來越靈活,涉及社會生活的方方面面,但當今傳統(tǒng)的物理教學模式則與這樣的社會趨勢不太融合,所以拓寬學生的物理學習領域是社會發(fā)展的必然趨勢。

二、高中物理教學創(chuàng)新的有效實踐

高中物理教學在難度與要求上相比初中教學都有較大的提高,作為新課改模式下的教師,應當思考如何將物理教學與新課改以及高考模式進行有效的融合,既達到物理學習的目的,又還物理學習的本真。

1.改變方式,構建富有情感的物理課堂。物理教學難度較大,所以若想使學生的精力更加集中,對于所學內(nèi)容的興趣更高,教師就必須改變自己的教學方式。一方面,教師應當注重自己日常教學的語言和行為,注意總結,盡量避免使用復雜且不易理解的語言授課,將難點簡易化,相似點概括化,使學生對于課堂知識的吸收更加簡單、牢固;另一方面,中學生思維靈活,表現(xiàn)欲強,作為物理教師應當注意引導學生。例如,在問題的設置上多提出富有啟發(fā)性的問題,鼓勵學生去自主探索。例如,可以在課堂上向學生提問“一艘運載著的火箭大約需要多長時間才能抵達月球?”通過提出這樣的問題,就可以充分激發(fā)學生的積極性以及主觀能動性,進而使學生對物理問題有更濃厚的興趣和欲望去探索關于物理這個奧妙無比的世界。除此之外,還可以向學生們提問一些日常生活中的現(xiàn)象,如“人在走路的時候為什么不會摔倒?”通過這樣的問題,讓學生進行自我思考,教師再引進關于摩擦力的知識,這樣就可以極大地促進學生的積極性以及興趣。高中生活本不應只圍繞高考進行,還得貼近日常生活。但由于高考壓力的逐年增加,普通高中的教學與學習都較為緊張,一個良好的課堂氣氛是緩解學生學習壓力、促進學生學習的必要內(nèi)容。

2.注重合作,搭建教學雙方的情感平臺。合作主要包括兩方面的內(nèi)容:一是指學生之間的合作,當下小組學習已經(jīng)不是一個難以實施的新的教學模式了,這種學習方式在各個方面顯示了優(yōu)點:學生通過合作學習,共同進行疑難問題的探討,利用同學之間的互幫互助來提高成績,這樣的方法不僅能促進學生相互之間交流思想,也使得課堂學習氛圍更加活躍,更提高了學生自主學習的能力。二是指的學生與教師之間的合作,學生與教師之間的關系是教學順利進行的基礎,教師只有尊重學生,關心學生,拉近與學生之間的關系才能使得教學更加流暢,教師在日常生活中應當多關注學生,學會傾聽他們的心聲以及學習中遇到的問題,并積極幫助學生解決問題,從而搭建起教學雙方的情感平臺。

3.貼近生活,創(chuàng)新物理教學新模式。物理教學的生活化成為高中物理課堂發(fā)展的必然趨勢,教師在教學中應注重將知識框架的構建建立在實際生活的基礎之上,在任何時候不要脫離生活。例如,在講解摩擦力時,可以讓學生在日常生活中尋找摩擦力不同的近似事物,發(fā)現(xiàn)其中的道理,體驗摩擦力在實際中的應用;在講解加速度時,可以請學生們共同欣賞一次運動員的跳水視頻,在跳水的整個過程中去分步講解各個步驟的加速度。教師應當積極引導學生從日常生活中發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決方式,使生活中的每個問題都成為物理學習的引爆點。當學生愿意去探求這些問題的答案時,物理學習就會變成一種主動行為,這種主動行為下進行的學習效率比被動教學的高許多,從而實現(xiàn)教師和學生雙收獲的狀態(tài)。

4.轉變思路,綜合運用多種教學工具。傳統(tǒng)的物理教學模式往往采用說教式,學生對于這樣的學習模式已經(jīng)感到厭倦,且配合較難理解的物理知識,更使學生對物理的學習感到興趣喪失,甚至產(chǎn)生排斥心理。在科學技術日益發(fā)達的今天,新的教學工具多種多樣,利用網(wǎng)絡及多媒體進行知識的傳播變得更為方便。例如,在物理課堂上講解到失重、超重問題的時候,教師就可以以我國的神舟號作為實例,結合目前的多媒體平臺,向學生們展示宇航員們在飛船上的失重狀態(tài),讓學生們真實體驗到失重是什么樣的一種狀況和感覺,進而對物理知識產(chǎn)生更加濃厚的興趣,這樣對于教學效率都是具有正面的意義的。物理的學習也離不開實驗,教師應當在實驗上也多下功夫,利用真實實驗去感染學生,激發(fā)學生學習物理的興趣。只有綜合運用多種教學工具,才能夠使高中物理課堂變得更加趣味。

面臨新課改提出的新要求以及高考模式不斷改變帶來的壓力,高中物理教學應該更多地思考將教學重點放在何處的問題以及如何實現(xiàn)物理教學在高考和現(xiàn)實生活中的有效應用。作為一個前線教師,我們更要深入學生的內(nèi)心,和學生多交流,了解他們的想法和興趣,關注他們的動向。在新的要求下不斷對自身進行改進,在物理教學創(chuàng)新的道路上打好基礎,讓學生對于物理學習有更深的認知,成績和素質有著更高的提升。

參考文獻:

篇6

關鍵詞:高中物理;教學資源;資源利用率;動力學

中圖分類號:G633.7

引言

一直以來,物理都是高考的必考課程,其重要性不言而喻,但是如何最大限度的利用有效的教學資源,不斷提高教學效率和質量一直都是困擾高中物理教學的主要問題。要改變當前高中物理課堂效率低下、資源使用率低的不利現(xiàn)狀,課程改革勢在必行,只有通過不斷的改革和探索,不斷提高有限資源的使用效率,才能讓高中物理教學更好的滿足實際需求。

一、高中物理課堂教學中資源有效應用的意義

1.有利于提高教學資源的利用率

高中物理是一門對學生的數(shù)學分析能力、實際動手能力和綜合分析問題的能力都有較高要求的課程。有效應用教學資源,特別是充分利用實驗室現(xiàn)有的實驗器材,是提高教學資源利用率的有效途徑。但是在實際的學習過程中,大部分學校的物理實驗室資源都被閑置,以動力學部分的自由落體實驗為例,絕大部分學生都是按部就班的完成實驗,缺乏自覺學習和思考的過程,在實驗課過后很少有學生會再去實驗室進行實驗,從而使得實驗室的教學資源被嚴重浪費。

2.有利于提高物理教學的課堂效率

物理課堂的理論知識具有枯燥乏味的特點,而在實際的教學中又難以做到理論聯(lián)系實際,學生在學習課堂知識以后仍然不會學以致用,從而使得物理教學的課堂效率始終難以提高。有效的應用試驗設備、網(wǎng)絡資源以及多媒體設備等教學資源,將有利于減少教師的工作量,降低學生的學習難度,同時也有利于師生之間的交流,讓老師及時發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題,從而使得課堂效率得到明顯改善。

二、高中物理課堂教學中資源有效應用的現(xiàn)狀分析

在當前的高中物理教學中,資源應用的現(xiàn)狀具有以下幾個特點:(1)實驗室儀器設備使用率低。在我國當前的教育體制中,考試仍然是重中之重,雖然一直以來都在強調(diào)學生動手能力的培養(yǎng),但是在實際的運用中其并沒有得到足夠的重視。在高中的物理教學中,這種現(xiàn)象也十分普遍,很多實驗室都成為了擺設,在進行動力學部分的教學時,實驗室關于自由落體實驗以及動能守恒定律實驗的儀器設備往往都沒能發(fā)揮其應有的作用。(2)不善于挖掘網(wǎng)絡教學資源。在互聯(lián)網(wǎng)時代,仍然還有一部分教師沒有學會去挖掘網(wǎng)上的各種視頻等教學資源,從而也造成了資源的極大浪費。

三、高中物理課堂教學中資源使用率低的主要因素分析

高中物理課堂教學中資源使用率低主要是由于以下幾個方面的因素造成的:(1)學時的限制。高中物理課程的內(nèi)容較多,而且難度較大,大部分學生光學習理論知識便感到十分吃力,因此難以騰出更多的時間去參與實驗教學。(2)學生知識水平的限制。高中學生由于見識面比較窄,對于課堂上很多分析的對象大部分學生都缺乏理性的認識。以動力學部分的受力分析教學為例,在實際的教學過程中教師常以電梯、降落傘、飛機等作為研究對象,但是高中學生往往對這些對象的工作過程都不是相當了解,而那些學生在日常生活中比較容易接觸到的以及實驗室現(xiàn)有的研究對象卻常常被教師忽視,因此也會導致資源的浪費。為了加強學生的認識與了解,在動力學部分教學時應該遵循由易到難的原則,先從簡單的受力分析入手,例如可以以教室中的桌子、風扇為受力分析的研究對象。當學生能夠牢靠的掌握了基本的受力分析之后,便可對行走等日常發(fā)生的行為過程進行受力分析,這些在學生日常生活中極易接觸到的研究對象將有助于學生更好的掌握受力分析的要領,能夠將抽象的力變得更加“具體化”,讓學生在生活中發(fā)掘更多的教學資源,同樣也是提高資源有效應用的一個有效途徑。

四、提高高中物理教學中資源利用率的有效途徑

1.充分利用學校已有的教學資源

雖然說在一些普通高中,教學資源往往十分有限,但是實際的情況卻是有限的教學資源都沒有得到充分的運用。充分利用的學校的已有的教學資源,需要學生和教師多留心生活,對已有的儀器設備近些適當?shù)母倪M也是相當必要的。在物理課程的動力學部分的教學過程中,研究“驗證加速度與力、質量關系”的實驗是必不可少的,進行該實驗時便可通過對已有的長木板進行適當?shù)母倪M,比如通過在長木板的一邊墊高的方式來創(chuàng)造一個進行動力學實驗的斜面、在長木板邊沿安放打點計時器等,進過適當?shù)母倪M之后,這樣長木板的功能將變得更加多樣化,其使用效率也必將會得到提高。此外還可以通過分組的方式來提高方式來提高實驗器材的使用率,例如在進行“驗證加速度與力、質量關系”的實驗時便可以采用兩人一組的形式。

2.學會運用互聯(lián)網(wǎng)和多媒體設備

二十一世紀是信息化的時代,計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展迅速,倘若在高中物理的教學過程中能夠充分的利用好互聯(lián)網(wǎng)上的各種教學資源,那么教學的質量必然會得到明顯的提高。例如在進行動量守恒定律的實驗時,可以通過讓學生上網(wǎng)查詢資料的方式,讓學生在進行實驗之前對實驗的過程有個大致的了解。此外還可以通過放映視頻的方式,來重點提醒學生實驗過程中的注意事項。在日常的教學過程中,教師也應該多應用PPT以及多媒體設備講授試題、課件,這一方面可以提高講課的效率,從另一方面來說多種形式的授課方式也有利于提高學生課堂參與的積極性。只有學生充分的融入課堂,師生之間的互動得到加強,那么有限的資力量才能得到最大限度的利用。

3.努力挖掘身邊的實物教學資源

物理是一門與日常生活密切相關的課程,物理知識已經(jīng)在日門的日常生活中得到了廣泛運用,其實用性非常強。雖然說在一些條件較差的學校,學校所擁有的實驗器材和教學資源相對有限,但是只要學生只要樂于留心生活,很多教學資源都可以從日常生活中挖掘。生活中的實物資源具有成本低、種類多、直觀性強的特點,在進行動力學部分的自由落體實驗時便可以用日常生活中常用的帶有攝像頭的手機代替教材中所提到的閃屏相機來記錄物體自由下落的情景,雖然其精度有所不足,但是也能夠很好的滿足實際的教學需求。

結語

為了提高高中物理教學的質量和效率,不斷提高教學資源的使用效率,物理教學改革迫在眉睫。只有通過學生和教師的共同努力,不斷對教學的內(nèi)容進行優(yōu)化,充分利用已有的實驗器材,挖掘更多的網(wǎng)絡教學資源,只有如此才能最大限度的發(fā)揮教學資源的作用。

參考文獻

[1] 張鳳霞.新課程背景下高中物理課堂的有效性研究[D].山東師范大學.2011.

篇7

【關鍵詞】中學物理課堂 實驗教學

推進物理課堂實驗教學,不僅可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學生身邊的物品做實驗,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。

一、物理課堂中實驗教學的重要性

要在物理課堂推進實驗教學,首先,教師要精心設計物理課堂實驗情景,來集中學生的注意力。如在教“光的折射”現(xiàn)象時,介紹一個實驗情景:實驗裝置是一個玻璃槽中裝水,水中插上一個塑料泡沫片,在塑料泡沫片上粘貼一條用塑料紙剪成的魚,讓幾個學生各用一根鋼絲猛刺水中的魚,由于學生總認為眼睛所看到的魚的位置那么準確界定一樣,在這樣錯誤的前科學概念的影響下,自然出現(xiàn)在日常生活實踐中對一些自然現(xiàn)象憑自己的經(jīng)驗或直覺形成錯誤的判斷。教師把泡沫片從水中提起來,發(fā)現(xiàn)三根鋼絲都落在魚的上方,接著說:要知道這個道理,就得學習“光的折射”現(xiàn)象。這樣的引入,將光學原理融入日常生活中來,可操作性強,創(chuàng)設的簡易實驗把學生帶人一個漁民叉魚的情景中去,符合初中學生對新鮮事物好奇心的特點,因而能很快地集中學生的注意力,這就為接下來用實驗研究光的折射結論創(chuàng)造了良好的認知起點。

二、合理利用多媒體,提高物理實驗效果

課堂實驗演示生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設物理問題情景的同時,又能激發(fā)學生學習物理的興趣,增強學生學習物理知識的積極性和主動性,引導學生探索物理知識有極其重要的作用。雖然課堂物理實驗是物理教學的重要手段之一,但由于受時間和空間等客觀條件以及儀器本身因素的限制,有些實驗效果不夠理想。如果利用多媒體模擬輔助物理實驗,可以做到直觀形象、重復再現(xiàn)、大小、遠近、時空、動靜、快慢等實驗效果。比如許多物理實驗,如果采用動畫模擬實驗,通過多媒體視頻課件使宏觀現(xiàn)象微觀化,就可以使學生們看到想看而看不到的現(xiàn)象,從而激發(fā)學生興趣,提高課堂效率。

但是要合理的利用多媒體教學技術,才可以優(yōu)化課堂物理實驗教學過程,提高教學效果。也就是說,要把握好多媒體的輔,不能用計算機教學課件全盤代替物理實驗。如今,教師們學習及使用多媒體進行教學的熱情都很高,然而多媒體只是一個輔助工具,因此應用要適時恰當、科學合理,以免弄巧成拙。物理學科的特點就是通過對實驗的觀察并通過討論總結得出結論。在這個過程中,學生通過觀察和動手實驗,能逐漸掌握觀察、實驗、類比、對比、轉換等方法,最重要的是學生通過實驗活動,動手能力、分析概括能力等各方面的能力都能得到提高。

三、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和動手實踐能力

可以用生活中易得的材料、物品或廢舊材料充當實驗器材或稍作簡單加工制成教具、儀器,并應用于教學之中,這本身就是潛在的對學生進行創(chuàng)作教育。由于熟悉所用的器材,降低成本進行實驗所體現(xiàn)的“一物多用、廢物利用、借用它物”等思想,正是啟迪智慧、開拓思路、調(diào)動學生創(chuàng)造性思維的鑰匙。教師若能有意識地、經(jīng)常地對學生進行開拓引導,他們的創(chuàng)造性就會得到較好的訓練和開發(fā)。

比如在學氣壓強時,實驗室沒有現(xiàn)成的器材,為了讓學生體會大氣壓強,在我的引領下很多學生就自己動手做了這個實驗。有的學生用兩個吸盤靠緊排凈里面的空氣,再用手去拉開,很難拉開。有的學生就用吸盤直接沾一些水壓在玻璃上面,也很難拉開。學生通過自己新手做實驗感受到大氣壓神奇的力量。學生用熟悉的、簡單的、常見的材料做物理實驗,能使學生富有親切感、新奇感、熟知感,重視學生的小制作、小發(fā)明,贊揚他們的創(chuàng)造、創(chuàng)新的思路和方法,可以最大限度地激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。學生在操作實驗過程中,會不斷地發(fā)現(xiàn)問題,自主解決問題,不斷創(chuàng)新,從而增長才干,提高實驗的動手能力。

四、以學生為主體,推進物理課堂實驗

物理課堂實驗教學中,要引導學生討論觀察的方法和應該注意的問題??梢蕴崾究吹降牟煌默F(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,讓學生按部就班。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創(chuàng)新思維的。演示實驗本來就是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。如果沒有以學生為主體,這樣就不同程度地限制和阻礙了學生智能和潛能的發(fā)展。因此,不能把學生當作被動接收的“倉庫”,教師要在演示的同時引導學生觀察,不斷啟發(fā)提問,讓學生分析、討論,充分調(diào)動學生學習的積極性,使實驗結論合情合理地被推導出來。例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學生對物理的學習興趣,更多地拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

物理課堂實驗教學中,在演示實驗時還要注意不僅要現(xiàn)象清楚,而且還要面向全體學生。教師要想方設法增大演示實驗的可見度。投影放大、機械放大、自制可見度大的儀器進行演示等都是常用的方法。甚至在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內(nèi)容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。比如:在進行馬德堡半球演示時,先讓兩個“大力士”上來拉,不能將兩個半球拉開,打開活塞,讓空氣進入半球中,再讓兩個力氣最小的學生來拉,卻很輕松地將兩個半球分開了。兩相對比,說明大氣壓強不僅存在,而且還不小,這樣全體學生都留下了深刻的印象。

總之,推進物理課堂實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分,它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié),還能培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法,也是變應試教育為素質教育,培養(yǎng)人才物理知識與能力發(fā)展的關鍵方式。

[參考文獻]

篇8

提要旅游真實性問題日益為許多旅游學者所關注。本文認為可借助物與像的光學原理,從旅游者視角出發(fā)來研究旅游真實性問題。因此,本文通過構建物與像的真實性模型框架,對其相對性及轉換進行了探索性的討論和分析。

一、引言

光學中,人們經(jīng)常面對物與像這兩個基本物理概念。物和像可以看成是由許多的物點和像點構成的集合,對于一定的光學器件,物點和像點是一一對應的。由物體發(fā)出的入射光束射到光學器件上(如平面鏡或透鏡),經(jīng)過反射或折射形成出射光束,出射光束形成像點。真實性是旅游者渴望得到、并積極追求的一種經(jīng)歷,這種經(jīng)歷被認為是反映真實的、不摻假的目的地的日常生活,或者能夠讓旅游者接觸這種生活。隨著旅游業(yè)的發(fā)展,出于對市場需求的適應以及某些因素的影響,使得旅游者總在努力尋找真實性卻經(jīng)常失敗,原因歸根于旅游并不總是能夠讓旅游者找到旅游客體的真實性,形成真實的旅游主體認知。為此,本文借助了物與像的光學原理,從旅游者視角構建了物與像的真實性模型框架,并對其進行了探索性的討論。文中分析了旅游者在尋找真實的旅游經(jīng)歷時,如何將真實作為一種感覺,借助于旅游活動形成真實的旅游主體認知,使旅游主體凝視的客體具有更強的真實感,進而實現(xiàn)旅游者真實的自我。

二、物與像的概念界定

物與像是光學成像過程中的基本概念,也是討論物與像的真實性模型的基礎,其概念界定應首先通過光線和光束來進行。光線是表示光傳播途徑的有向幾何線,它是光傳播的方向,也是光能量的傳播方向。光束是具有一定關系的光線的集合,即光波波陣面的法線的集合。

成像過程是由物發(fā)出的光束,射向成像系統(tǒng),經(jīng)成像系統(tǒng)出射,相交而形成像,即通過光束在成像系統(tǒng)前后形態(tài)的轉變而實現(xiàn)的。物是入射光束的交匯點。其中,發(fā)散的入射光束的頂點,稱實物;匯聚的入射光束的頂點,稱虛物。光學成像過程中的物可以是一個實際存在的物,也可以是前一個系統(tǒng)出射光束的交匯點,即光束的交匯點,可以是實物,也可以是虛物。

光學成像過程中的物與旅游活動中的物(這里主要指旅游客體)存在著某種相似性。旅游活動中的成像過程也既可以是實物,此時該物發(fā)出的是發(fā)散光束;又可以是虛物,如舞臺真實情形,真實的旅游客體(實物)以虛構的摹本而被復制到舞臺上表演。在這種情況下,對旅游客體的模仿或模擬變得如此真實,即使舞臺表演完全是假的(虛物),旅游者可能還是在追求一種真實性,即一種替換的、由旅游活動激發(fā)的真實性。

像是出射光束的交匯點。其中,實像是自物點發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后,實際匯聚于一點的像;虛像是自物點發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后,光線發(fā)散,而其光線的反向延長線匯聚一點的像。也就是說,實像是物體發(fā)出的光匯聚在一起而成的像,而虛像不是實際光線匯聚在一起而成像的。虛像是虛的,但人視網(wǎng)膜上的像是實在的。當人眼去看實像時,需要在匯聚光束匯聚成一點,又發(fā)散之后去看,這樣人眼是將這個匯聚點當成物點在視網(wǎng)膜上成像的。所以,人眼的觀察不是區(qū)分實像和虛像的方法。

正如人眼可直接看到實像和虛像一樣,旅游中真實的旅游客體本身(實物)不僅會產(chǎn)生真實的旅游主體認知(實像),還會引起旅游認知主體的猜疑(虛像)。當產(chǎn)生虛像時,旅游者感受不到旅游客體的真實性,會對原本真實的旅游客體產(chǎn)生懷疑,從而把真實視為非真實。

三、旅游中物與像的真實性模型分析

(一)旅游真實性的理論研究。真實一詞最早用在博物館,用來說明博物館里的一切展品是否真實,其價值是否與某個價格相符合。后來這一詞被引用到旅游業(yè)中,認為旅游的產(chǎn)生就是由于尋求真實性的某種欲望促使人們?nèi)ソ?jīng)歷旅游目的地的真實。

在旅游真實性的理論研究中,學者們主要從客觀主義、建構主義、后現(xiàn)代主義等角度討論了旅游真實性。在這幾種真實性概念中,客觀主義者與建構主義者堅持客體的真實性,后現(xiàn)代主義者則完全否定了傳統(tǒng)的客體真實性的概念,認為仿真比原物更加真實,已達到了一種完美的超真實境界。

1、客觀主義的真實性??陀^主義認為真實存在于其他地方,存在于其他文化中。因此,人們總是幻想他者的生活才是真實的,要擺脫日常生活世界中的不真實,就只有到別的地方、別的時段去尋找真實性。Boorstin認為:今天的旅游已丟失了往日的藝術,旅游者與當?shù)鼐用裉幱诟綦x狀態(tài),輕信地欣賞著假事件而不管周圍的真實世界。旅游者既沒有獲得真實性的能力,也沒有追求真實性的愿望。MacCannell也認為旅游者出游的目的就是因為厭倦了日常生活中一成不變的非真實感受,需要到其他地方去尋求真實。ErvingGoffman提出舞臺真實這一說法,認為旅游行為就是演員間的表演,為了保證前臺表演的真實性和可信度,就必須保證后臺的封閉性和神秘感。舞臺表演具有一定象征性的真實性價值,旅游經(jīng)歷大多數(shù)屬于旅游場合中的舞臺真實經(jīng)歷。

2、建構主義的真實性。建構主義認為真實性不再是旅游客體的內(nèi)在特性,而是客體所表達的一系列社會建構的符號或象征。旅游客體被旅游者體驗為真實時,并不是因為它們內(nèi)在上就那樣,而是因為它們被當作了真實性的符號或象征。因此,真實性不是旅游活動與生俱來、一成不變的內(nèi)在稟性,而是不斷發(fā)展變化、不斷被時代和外界賦予新的內(nèi)容,真實性只能是相對而言,是一個社會建構的概念。

3、后現(xiàn)代主義的超真實。baudrillard認為后現(xiàn)代抹殺了真與假的界線,模擬變得如此真實,是一種超真實的真,已達到一種超真實境界。仿真和虛像是其思想中的兩個主要概念。仿真不是一種實在的真,而是一種虛真,是對真實的模仿或模擬。虛像是非真實的景象,是以復制品、虛構的摹本而成的像。仿真和虛像比真實本身更為真實。Cohen認為在后現(xiàn)代主義理論中,旅游者已不是很關心真實性,追求的是享受、娛樂、表層美,是不真實。

(二)基于旅游者視角下的旅游真實性。馬坎耐認為,大多數(shù)旅游者渴望一種對生活的真實感,通過旅游就能滿足這種需求,還能擺脫現(xiàn)代工業(yè)社會給他們帶來的“疏離感”。然而,由于旅游者個體差異的不同,旅游中的真實性不可避免的帶有主觀色彩。眾所周知,不同文化層次、不同職業(yè)經(jīng)歷以及不同審美能力的旅游者對旅游過程中所領略的民族或地方文化的真實性內(nèi)涵是因人而異的。根據(jù)旅游動機、旅游心理、價值取向、審美觀念、受教育程度及年齡、性別等社會人口統(tǒng)計學特征和其他個人因素,旅游者可以被分為不同的類型。如美國著名人類學家史密斯將旅游者分為五類:民族型旅游者、文化型旅游者、歷史型旅游者、環(huán)境型旅游者、娛樂型旅游者;科恩也將旅游者分為五類:現(xiàn)實型旅游者、實踐型旅游者、經(jīng)驗型旅游者、娛樂型旅游者、轉移型旅游者。

由于不同類型的旅游者的文化水平和認識能力不同,對真實性自然也會有不同的理解,產(chǎn)生不同的看法和認識。他們的認知水平與認知結構等綜合因素決定的對旅游真實性的認知,往往會引起旅游主體對客觀存在的認知客體的成像過程的差異。如對于同一個旅游客體,不同的旅游者往往會產(chǎn)生不同的認知。因此,旅游者視角下的真實性應更加關注:客體的真實性會怎樣影響旅游主體認知,怎樣才能通過彼此轉換促成真實旅游主體認知的形成,使旅游主體凝視的客體具有更強的真實感。

(三)物與像的真實性模型分析

1、構建真實性模型框架。在從旅游者視角構建的物與像真實性模型框架中,以橫軸表示旅游主體認知(像),縱軸表示旅游客體(物)。兩軸正方向表示實像和實物,負方向表示虛像和虛物。(圖1)從圖中可看出,第一象限是旅游者對真實旅游客體(實物)所形成的真實主體認知(實像),滿足了旅游者尋求真實性的心理欲望,是大多數(shù)旅游者所追尋的。第二象限指旅游客體本身(實物)是真實的,然而,由于舞臺化特點的普遍和舞臺化趨勢的加劇,使得旅游者感受不到旅游客體的真實性,對原本真實的客體產(chǎn)生懷疑,從而把真實視為非真實(虛像)。第三象限則表現(xiàn)為旅游客體本身(虛物)是假的,是將人造景觀或虛擬的旅游客體提供給旅游者,是誘導旅游者的情形,因此引起了旅游主體的猜疑(虛像)。第四象限是舞臺真實情形,即真實的旅游客體被復制到舞臺上表演,通過表演使得旅游者無法分辨出旅游客體的舞臺化本質,把客觀存在的表演內(nèi)容(虛物)認知為真實的(實像),將其視為真實的情形加以接受。

由模型可以看出:處于橫軸上方的第一、二象限均是真實的旅游客體(實物),但分別產(chǎn)生了真實的旅游主體認知(實像)和旅游主體認知猜疑(虛像);第二、三象限中,無論是真實的旅游客體(實物)還是虛擬的旅游客體(虛物),均產(chǎn)生了旅游主體認知猜疑(虛像);第三、四象限是不真實的旅游客體(虛物)分別呈現(xiàn)出主體認知猜疑(虛像)和真實主體認知(實像)的情形;第一、四象限中,無論是真實旅游客體(實物)還是舞臺真實情形(虛物)均產(chǎn)生了真實主體認知(實像)。

2、真實性模型的相對性及其轉換。根據(jù)科恩的觀點,真實性并不等于原始,而是可以轉變的、創(chuàng)造的。因此,真實性是相對的、商榷的、由環(huán)境決定的,即真實性具有相對性。首先,從時間上看,對于真實性的認知是建立在當代人的解釋和理解的基礎上,隨著時間的推移,往往會產(chǎn)生繼發(fā)的真實性。其次,從空間上看,由于各個國家在社會、經(jīng)濟、文化等方面的差異,不同國家對于真實性也會有著不同的理解。最后,從旅游者看,真實性程度還取決于旅游者對真實性的認知水平及其對真實性的要求和態(tài)度。因此,在研究旅游真實性時,真實性的相對性決定了不僅要關注于旅游主體認知上的真實與否,而且更應該了解哪些相對性因素能夠促使旅游者把旅游客體認知為真實的。

在旅游主體認知和旅游客體的二維動態(tài)空間里,可以借助舞臺真實來實現(xiàn)象限間的彼此轉換。舞臺真實是來源于現(xiàn)實生活中的真實,但并不等于是真實本身。它通過真實的旅游客體以虛構的摹本(如藝術加工、提煉)被復制到舞臺上表演,使旅游客體顯得更加真實。在舞臺中,仿真性包裝和表演對旅游客體的模仿或模擬變得如此真實,進而能夠讓旅游主體將旅游客體認知為真實的(實像),將其視為真實的情形加以接受;相反,如果表演失敗,真實的旅游主認知同樣也會轉化為旅游主體的認知猜疑(虛像)。同理,如果旅游客體本身(實物)是真實的,卻不能讓旅游者感受到旅游客體的真實性,就會使旅游主體對原本真實的客體產(chǎn)生懷疑,將真實的旅游主體認知(實像)轉換為非真實的旅游主體認知(虛像)。從而形成模型中的第一、二象限和第三、四象限的彼此轉換。(如圖中的粗箭頭所示)

篇9

教學目標

知識目標

(1)知道什么是光的折射現(xiàn)象,知道折射中的入射點、入射光線、折射光線、法線、入射角和折射角.

(2)能敘述光的折射現(xiàn)象的實驗結論.

(3)知道光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的.

(4)已知入射光線,能根據(jù)光的折射現(xiàn)象的實驗結論畫出折射光線的大致方向.

(5)能舉出光的折射現(xiàn)象在生活中的實例.

能力目標

由觀察演示實驗現(xiàn)象入手,通過教師的引導,幫助學生分析、概括出相應結論.培養(yǎng)學生的觀察能力,訓練學生的分析、概括能力.

情感目標

利用折射現(xiàn)象中的因果關系,再次向學生灌輸注意客觀事物中存在的因果關系的重要性.

教學建議

教材分析

本節(jié)是第五章光的反射的后續(xù)課,進一步講解光學的有關知識,又是第六章光的折射的基礎,所以本節(jié)有承上啟下的作用,光的折射規(guī)律的正確理解是本節(jié)的關鍵,對于透鏡的學習,照像機和幻燈機,放大鏡的理解起至關重要的作用.課本列舉了各種光的折射的實例,對這些實例進行討論分析對理解光的折射規(guī)律有很大的作用.本節(jié)中介紹了在折射中光同樣具有可逆性.

教法建議

本節(jié)是在第五章光的反射的后續(xù)課,進一步講解光學的有關知識,又是第六章光的折射的基礎,所以本節(jié)有承上啟下的作用,注意在本節(jié)的講授中要合理有效的運用實驗教學和啟發(fā)式教學兩種方法.激發(fā)學生的學習興趣,在光的折射規(guī)律的理解上,要結合實驗對比使學生明白“折射角小于入射角”這一結論的成立是有條件的.

為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才,教師不但要傳授科學的定理、定律,還要傳授這些定理、定律是如何被發(fā)現(xiàn)的.因此,講一點相關的物理學史的內(nèi)容,也是符合目前物理教學改革方向的措施之一.

教學設計示例

1.引入課題

當光射到兩種介質的交界面上,有一部分光返回原介質繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫光的反射,如果光射到的是不透明物體的交界面,那么另一部分光會被吸收,但是如果光是射到某種透明介質的交界面上,比如從空氣中射入水中或者玻璃中,另一部分光就要進入水中或者玻璃中傳播.在引入課題中要注意學生的主動性.

方案一:向學生演示動畫,使學生明白光斜入射在空氣和水兩種介質的分界面上,光不僅僅會發(fā)生反射,還會發(fā)生折射,激發(fā)學生的學習興趣,帶著問題進入新課的學習.

方案二:演示各種有趣的光的折射現(xiàn)象,例如內(nèi)畫壺、插入水中的筷子看上去變彎了等等從而引入新課.

2.新課教學

(一)光的折射定義的講解

課堂小實驗一:在日常生活中光的折射現(xiàn)象十分普遍,請學生們透過玻璃磚看自己的手指,并注意調(diào)換觀察的角度,看一下,發(fā)生了什么現(xiàn)象?也可以用鉛筆,或其它物品代替手指進行觀察.

實驗結論:視線越斜,錯位越顯著,如果視線垂直于玻璃磚的側面則沒有發(fā)生錯位.

課堂小實驗二:將一枚硬幣放進水中,讓學生觀察硬幣的位置是否發(fā)生變化.

實驗結論:硬幣的實際位置比看上去的深.

課堂小實驗三:準備一個比較深的大魚缸,里面放入幾條魚,讓學生伸手抓魚,并讓學生談一下感受.

實驗結論:魚的實際位置比看上去的深.

由實驗得出光的折射的定義.

(二)光的折射的一般規(guī)律

進行演示實驗,教師先介紹教材圖6-2所示實驗儀器,然后讓一束光從空氣中斜射入水中,讓同學觀察實驗現(xiàn)象,并對照實驗講解哪些是入射光線、折射光線、法線,哪些角是入射角、折射角,對實驗中所觀察到的反射光線略作說明.

圖6-l

實驗過程中注意觀察并考慮以下問題

A.折射光線與入射光線和法線在位置上有什么關系?

B.折射光線與入射光線在位置上有什么關系?

C.改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射光線與折射角發(fā)生什么變化.

D.在整個實驗進行的過程中,折射光線與入射光線比較是靠近還是遠離法線,折射角與入射角的大小比較有什么特點.

E.讓光線垂直于界面入射,看到什么現(xiàn)象.

實驗結束后請學生回答以上的問題,教師對學生所回答的內(nèi)容進行適當?shù)闹笇В詈蟮贸稣_的結果,寫出板書.

(三)在折射時光路是可逆的知識點的講授

向學生發(fā)問:如果把光源放到水中,讓光線逆著折射的方向射入空氣中,會看到折射光線沿什么方向射出?

通過實驗驗證學生的回答是否與實驗事實相符.

(四)折射角與入射角的關系

用動畫演示改變?nèi)肷浣堑拇笮?,觀察折射角的變化.

3.教學總結

對于光的折射現(xiàn)象和它的初步規(guī)律進行定性分析,由于初中學生剛接觸物理知識,對于折射角與入射角的關系不要進行定量的分析,但可以稍加介紹.注意實驗教學在本節(jié)講授中的重要作用.

探究活動

【課題】實驗分析光的折射

【組織形式】學生活動小組

【活動流程】

提出問題;猜想與假設;制訂計劃與設計實驗;進行實驗與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.

【參考方案】演示激光束(或太陽光束)從空氣射入水中時發(fā)生折射.

【備注】

篇10

【關鍵詞】數(shù)字圖像復原處理技術;運動模糊圖像復原;維納濾波復原;改進維納濾波復原

圖像成像的過程中存在很多的退化源,數(shù)字圖像在獲取、傳輸和存儲過程中受各種原因的影響,會造成圖像質量的退化,典型的表現(xiàn)有圖像模糊、失真、有噪聲等。運動模糊圖像是由于相機和被拍攝對象之間的相對運動而造成的模糊現(xiàn)象,這一現(xiàn)象在日常生活中經(jīng)常遇到,因此運動模糊圖像復原技術便成為目前圖像復原技術的研究熱點之一,運動模糊圖像復原是數(shù)字圖像處理中的一個重要課題。它研究的主要目的是改善給定的圖像質量并盡可能復原圖像。圖像復原的目的就是盡可能恢復被退化圖像的本來面目。

運動模糊圖像的復原方法研究非常具有現(xiàn)實意義。無論在日常生活還是在國防軍工領域,運動造成圖像模糊現(xiàn)象普遍存在,這給人們生活和航空偵察等造成很多不便,所以很有必要對運動模糊圖像的恢復做深入研究。在交通系統(tǒng)、刑事取證中圖像的關鍵信息至關重要,但是在交通、公安、銀行、醫(yī)學、工業(yè)監(jiān)視、軍事偵查和日常生活中常常由于攝像設備的光學系統(tǒng)的失真、調(diào)焦不準或相對運動等造成圖像的模糊,使得信息的提取變得困難。通過對于運動模糊圖像的復原,使圖像變的清晰,便于更好地提取相應信息。因此對于運動模糊圖像的復原技術研究更具有重要的現(xiàn)實意義。

一、圖像復原的基本概念

圖像復原技術,也稱為圖像去卷積技術,它是按著圖像模糊的反過程進行,其目的是獲取清晰的,未被污染的圖像的近似值,從而我們可以使用相關信息來正確解讀圖像所包含的有效信息。要想復原圖像,其中必須要知道的是模糊是空域不變的還是空域變化的:空域不變意味著模糊和位置無關。也就是說,一個模糊的物體無論從圖像的那個位置看都是一樣的??沼蜃兓馕吨:臀恢糜嘘P。也就是說,模糊圖像中的物體因位置變化而看起來有所不同。

二、維納濾波圖像復原

從噪聲中提取信號波形的各種估計方法中,維納濾波是一種最基本的方法,適用于需要從噪聲中分離出的有用信號是整個信號,而不只是它的幾個參量。

設維納濾波器的輸入為含噪聲的隨機信號。期望輸出與實際輸出之間的差值為誤差,對該誤差求均方,即為均方誤差。因此均方誤差越小,噪聲濾除效果就越好。為使均方誤差最小,關鍵在于求沖激響應。如果能夠滿足維納-霍夫方程,就可使維納濾波器達到最佳。根據(jù)維納-霍夫方程,最佳維納濾波器的沖激響應,完全由輸入自相關函數(shù)以及輸入與期望輸出的互相關函數(shù)所決定。

三、改進維納濾波復原方法

由于維納濾波復原算法復雜,復原圖像的質量并不是十分理想,在這里引入國外學者提出的改進維納濾波復原的方法,在保證圖像復原質量的同時,可以有效地降低算法處理復雜度;同時,在相同的算法復雜度的情況下,有效地提高了復原圖像的質量。

在一般情況下,我們都會將圖像去卷積問題當作整體問題來看待,但是這樣的話,其在復原過程中運算的時間復雜度相當大,同時,對物理硬件的要求也會很高。如果把大的模糊圖像分成若干的大小相同的圖像子塊進行復原。當然,每個子圖像必須比PSF圖像大,因為,如果圖像子塊小于PSF圖像的支撐區(qū)間,那么是無法復原圖像的,而且,分塊越多,引入的外界噪聲也越多,這樣,即使算法的性能有所提升,但必定會對復原的圖像質量造成一定的影響。同時,分塊不可避免的會引入邊界噪聲,為了抑制邊界噪聲對復原質量造成的影響,我們采取了塊部分重疊的方法。

同時為了降低在復原的圖像中所產(chǎn)生的振鈴效應,我們對圖像的邊界進行處理。邊界處理通常和子空間迭代法一起使用,為了加快收斂速度,也就是說,為了減少計算一個很好的近似解的迭代的次數(shù)。邊界處理通常在解決線性系統(tǒng)的環(huán)境中提出來。

我們需要注意截斷參數(shù)的選取很重要。如果選的太小,迭代結果將受噪聲的污染,也不可能得出正確的解值。如果選的太大,邊界處理幾乎沒有做什么工作,收斂速度沒有改進。我們主要的目標是計算一個比較接近正確解的近似值,當選擇近似值時我們應該存儲結果;也就是說,我們應仔細避免參數(shù)選的太小