物理教學中學生視覺素養的培養

隨著大眾傳媒的快速增長，視覺素養作為人的一種基本素養，日益成為一個重要的研究與教學領域。目前，國外對視覺素養的研究已較為深入。我國學者最初將其引入新聞傳播學界，此后便逐漸得到關注并擴及教育領域。當前，我國的視覺素養教育在美術、信息技術課程中的融合較為突出，但加強視覺素養與其他各學科課程的整合研究，讓學生在日常學習中提高視覺素養也應引起大家足夠的重視。筆者在“中文科技期刊數據庫”（1989-2011年）以及“中國知網”（1979-2011年）中輸入關鍵詞“視覺素養”“物理”進行搜索，結果無一篇文章。可見，物理教學中培養學生的視覺素養顯得尤為迫切。

一、視覺素養及其構成

視覺素養最早是由John Debes于1969年提出的，他將視覺素養定義為：“人類通過觀看，同時整合其他感官經驗而發展起來的一種綜合能力。一個具備視覺素養的人可以辨別、理解周圍環境中自然的或人為的符號、視覺行為、視覺物體等。”這里，我們將視覺素養狹義地理解為：“理解（閱讀）和運用（書寫）圖像來思維和學習的能力”[1]。有研究指出，視覺素養包括三個水平：（1）視覺學習，是指通過圖畫和媒體學習的過程，要求學生能夠理解視覺形象想要闡述的內容。（2）視覺交流，指學生不僅要讀懂視覺形象，而且可以在交流中使用視覺符號來表達自己的觀點。（3）視覺思維，指將思想、觀念和信息轉換成有助于傳遞相關信息的各種圖畫、圖形或形象，要求學生能夠使用視覺符號思考問題[2]。可見，只有會觀察、認識和表達視覺語言，并會對視覺信息作出評論的人才是一個真正具備視覺素養的人。

二、物理教學中培養學生視覺素養的必要性

隨著視覺信息的猛增，人們日常接受的全部信息中已有83%是通過視覺獲得的。可見，視覺在人們的學習生活中起著重要的作用。隨著讀圖時代的到來，視覺素養已成為人們必備的素養。有調查顯示：中學生對讀圖能力培養的需求雖然很高，但其讀圖的意識與能力卻偏低[3]。可見，培養學生的視覺素養不論在時代發展層面還是學生發展上都顯得尤為迫切。

1.物理教學手段信息化的需要

當前，教育信息化已在各級學校中廣泛開展，多媒體教學手段更是受到了廣大教師和學生的青睞，物理教師的教學手段也開始出現多樣化，不再局限于傳統的語言講授。眾所周知，在之前的印刷時代，人們獲取信息的主要途徑是文字，因此，當時最為人們所看重的便是讀、寫、算的素養。隨著社會的進步，信息時代來臨，網絡已成為人們生活中必不可少的一部分，它使學生可以更為便利地去獲取各種圖形、圖像等視覺信息。由于圖形、圖像等視覺信息在學生文本學習的過程中起著積極的作用，因此，信息時代下素養的內涵便被擴充了，將解釋和創作交流視覺形象的能力變得和讀、寫、算同樣重要。由此，對視覺語言進行熟練的編碼、解碼也成為了信息時代學生必須要有的能力，即學生要有能力處理大量的不斷增加的基于計算機的信息、要能夠批判性地思考和操作視覺信息并正確解釋其含義、要能夠運用視覺材料進行交流等。當然，這里所指的視覺材料在物理教學中可以具體為相關的照片、人像、示意圖、圖表以及圖形等。俗話說“一畫勝千言”，也就是說視覺圖像中是可以蘊含大量信息的。隨著教學手段的信息化，教師運用視覺材料的機會、途徑等也大為增加。因此，培養學生的視覺素養，使其能夠充分恰當地利用各種視覺材料，這將會使學生獲取知識的途徑大為拓寬，學習更有效。

2.物理教育中文字與圖像整合的需要

新課改以來，中學物理教材的版本很多，但無一例外的都體現出了圖文并茂、色彩艷麗的特征，就教材中插圖的種類與數量而言，較之以往已有了大幅增加。如人教版物理教材僅在必修I和Ⅱ中就有396幅插圖[4]。圖像與文字已成為教材的兩大部分。當然，文字以抽象、聯想性而著稱，俗話說“一千個讀者就有一千個哈姆萊特”，文字確實可以喚起讀者更加豐富的聯想和奇異的體味。但也正是因為它的抽象，使得文字在信息傳播時受到了一定的限制。圖像以直觀、具體而見長，對讀者具有強烈的誘惑性，但有時也會限制讀者的想象，剝奪其二次創造的機會。可見，文字與圖像各有千秋，圖像形象直觀，而文字更能帶給我們抽象和深思。因此，面對這些圖文并茂的教材以及圖像信息充斥的社會環境，培養學生的視覺素養已勢在必行。物理教師應學會使用教材插圖、圖形、圖片及影音資料等來輔助教學，使圖像與文字能夠共同存在、合理搭配。

3.物理教育中培養學生創新能力的需要

當今社會，創新已成為個人及國家發展的核心競爭力。然而有調查顯示，在用看圖聯想測試題進行測試時，其結果中有73%的學生表現出缺乏想象力和創造性[3]。物理教育對學生創新能力的培養具有獨特的優勢。物理教學中很多知識是需要學生進行空間想象并將其表現出來的，如物體的受力分析，不同角度下通電導體在電場、磁場中的運動等。眾所周知，右腦主要負責形象、經驗、情感等，與創造性思維密切相關。而視覺素養有利于開發學生的右腦，促進全腦發展。日常生活中，人們通過感官觸覺而產生聯想，在視覺解讀過程中，可以調動視覺經驗和生活積累，發揮意識活力，從而由此事物想到彼事物，可見這非常有利于學生創新能力的發展。地球板塊理論的誕生便是由德國學者魏格納的視覺聯想所得[5]。視覺素養訓練可以說是開發右腦的最好方式之一。在物理教學中進行視覺素養訓練，可以幫助激活右腦細胞，促進右腦思維，對于提高學生創造性思維、培養其創新能力具有非常重要的、直接的作用。

三、物理教育中培養學生視覺素養的策略

美國藝術心理學家阿恩海姆在《視覺思維》中寫道：“視覺的思維性功能幫助我們通過圖示進行思維、進行創造。在發現、分析問題和解決問題的同時，頭腦里的思維通過手的勾勒，使圖形躍然紙上，而所勾勒的形象通過眼睛的觀察又被反饋到大腦，刺激大腦作進一步的思考、判斷和綜合，如此循環往復，最初的設計構思也隨之愈發深入、完善。”[6]可見，視覺素養應該是人類基本素養的重要組成部分，是人們認識世界的基本能力。學生的視覺素養不是與生俱來的，因此“看”不等于“看懂”，他的這種視覺素養能力是需要經過熏陶、培養和訓練才能得到提高的。物理教學中，教師應在思想上高度重視，在實踐上大膽嘗試、積極探索，使學生能夠具備完善的視覺素養，能用視覺符號表達思想，并能正確高效地從視覺符號中提取自己需要的知識。

1.恰當運用教材插圖，培養物理視覺素養

新課改后的教材圖文并茂、色彩艷麗，大大拓寬了學生知識學習的來源。捷克教育家夸美紐斯于1657年出版了有插圖的教材《世界圖解》，他認為：口頭教學應盡可能以圖示做輔助。1928年，韋伯也在其《圖像在教育中的價值》一文中指出：“教育中僅僅使用語言會使同學的興趣減弱，易導致言語主義，照相技術的改進使學習者的教材環境得以擴充，實驗教育已證明：視覺教具使得課程形象化，從而在學習過程中產生了顯著的經濟效益。”[7]物理教材中的插圖按功能可分為原理模擬圖與模型示意圖、生產生活相關圖與肖像圖、實驗圖以及各種圖表等。物理教學中，教師應結合圖像承載的教學功能，分別從“視覺學習”“視覺交流”和“視覺思考”三個層面來展開學生視覺素養的培養。即：培養學生具有看的意識，知道怎樣去看；掌握讀圖技巧，可以展開相關聯想；并能將聯想之物描繪出來，與他人進行交流。如人教版必修I中的列車時刻表（P18圖1.3-6），學生首先要看圖并從中識別出這是一張火車運行時刻表；其次，通過視覺學習，學生要能夠在交流中用視覺符號表達自己對火車實際運行時間及運行方向的看法；最后，學生便可以進行視覺思維，完成所要解決的問題。在對插圖進行解讀的過程中，學生的眼、腦、手融于一體，很好地訓練了視覺素養。

2.充分利用多媒體課件，培養物理視覺素養

多媒體課件的視覺元素主要包括色彩、字幕和圖像。物理是一門以實驗為基礎的學科，具有很強的抽象性。實際教學中，教師借助多媒體手段，可以通過色彩、字幕及圖像等向學生展現內涵豐富、形象直觀的學習資源。物理教學中很多多媒體課件都是教師對教材知識的變相闡述，通常包括將抽象問題具體化、靜態圖形動態化、復雜問題層次化等，其目的是幫助學生更好地理解和學習知識。因此，運用多媒體課件進行教學，學生能夠充分進行視覺學習、視覺交流以及視覺思維活動，這便很好地培養和訓練了學生的視覺素養。如講“電功率”時，教師可以制作冰箱等連入電路的Flash實驗，讓學生能夠通過視覺神經將這些宏觀映像投射到大腦儲存區，能夠通過視覺交流與視覺思維深刻體會其發生的過程并理解概念，從而很好地培養了學生的視覺素養。實際教學中，教師可以選用現成的優秀多媒體課件，也可以自行設計。如講“凸透鏡成像規律”時，教師可以作一個“愛心放大”“愛心縮小”（圖1）的小魔術，并將其制作成Flash，這樣一方面可以提高學生的注意力和興趣；另一方面，總結凸透鏡成像規律的過程也是學生進行視覺學習、視覺交流與視覺思維的過程，可以很好地培養和訓練學生的視覺素養和能力。當然，教師自行設計課件時應注意色彩要符合學生的年齡特征，課件內容要與教學內容相吻合且便于閱讀；應保證設計的字幕方便閱讀、重點突出且穩定性好；選取的圖像要富有民族視覺文化的特點等。

3.積極開發教學簡筆畫，培養物理視覺素養

教學簡筆畫是指在教學活動中，教師為了配合自己的語言講授和文字板書，用簡潔、明快的幾筆線條所勾勒出的反映教學內容的圖畫，它具有直觀、形象、生動等特點。物理教學中很多簡筆畫都是從實例中抽象出來的，因此，制作簡筆畫的過程便是學生視覺交流與思維的過程，而運用簡筆畫的過程更是包括了視覺素養的三個層次。如講述金屬的電阻率隨溫度升高而增大、隨溫度降低而減小時，采用圖2所示的簡筆畫，可以起到教學語言無法比擬的效果，學生視覺素養也在這一簡筆畫的制作與運用、理解過程中得到了很好的訓練。可見，教學簡筆畫不僅可以使學生對深奧的東西形象化，抽象的知識具體化，加深對物理概念、規律的理解，而且還可以很好地培養和訓練學生的視覺素養。

4.建立物理虛擬社區，培養物理視覺素養

在網絡、信息技術發達的今天，虛擬學習社區已成為人們知識學習和交流的主要平臺之一。人們在共享平臺中可以獲取、分類、存儲、共享這些知識，而且可以交流信息與學習心得、探討問題與拓展思路、提出新觀念、相互爭論與達成共識等。通常，教師可以通過QQ、博客等建立虛擬社區平臺。平臺上可以有各種課件、課后練習與交流等以滿足學生的需求。另外，物理教材的插圖雖然數量多、形式多樣，但仍屬于靜態展示，教師可以選擇一部分具有代表性的插圖將其制作成三維動畫放在平臺上，并且可以給出一些相關的擴展知識與鏈接等來讓學生更好的學習。當然，平臺上也可以放一些依據物理史、物理學家的故事等制作成的小影片等。物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗貫穿于物理教學中。實際教學中受時間限制，不可能每個實驗都一一演示或由學生來做。對于那些學生沒有參與的實驗，教師可以做好拍成錄像，然后再傳到平臺上供學生觀看學習，如此一來，學生不僅能反復觀看實驗過程，形成直觀印象，深入了解所學知識，而且可以學習到教師嚴謹的實驗方法。當然，虛擬社區的建立需要教師給予很好的維護。我們要保證提供給學生一個健康、綠色的學習平臺，所展示的內容一定是精心篩選、對學習有益的信息資源，同時教師還應教會學生如何去識別信息資源。

總之，視覺素養的培養已成為讀圖時代發展的需求，也是物理課程與信息技術整合發展的需求，更是學生全面發展、適應社會的需求。物理教師應充分從認識與行動上給予重視，積極承擔起培養學生物理視覺素養的重任。實際教學中，教師應積極探索，努力提高學生的視覺素養，使其智力與情感能夠和諧發展，能夠成為有創造性的人才。

參考文獻

[1] 羅雙蘭.視覺素養教育：語文課程發展的新延伸.中國電化教育，2011（9）.

[2] 張倩葦.視覺素養教育：一個亟待開拓的領域.電化教育研究，2002（3）.

[3] 朱靜秋.信息技術支撐下的視覺素養培養研究和實踐.南京：南京師范大學，2004.

[4] 杜愛慧.物理教材插圖的分類與運用策略.教學與管理，2010（10）.

[5] 李硯祖.視覺傳達設計的歷史與美學.北京：中國人民大學出版社，2000.

[6] 張雨強，張志紅.信息技術背景下中學生化學視覺素養的培養.課程·教材·教法，2011（10）.

[7] 李文高.教師視覺素養與PPT教學傳達效果.新課程學習（下），2011（2）.

（責任編輯 郭振玲）