楊亞芳

一、引言

“文不如表”，表格，是以圖表形式，配以簡(jiǎn)明的符號(hào)和濃縮的文字，構(gòu)成清晰、簡(jiǎn)潔、直觀(guān)、邏輯、系統(tǒng)的信息，在說(shuō)明物理現(xiàn)象、本質(zhì)特征和思想方法時(shí)，呈現(xiàn)出邏輯性、簡(jiǎn)潔性、輔助性的特點(diǎn)，在物理教學(xué)知識(shí)的重組和思維的創(chuàng)新中運(yùn)用廣泛.本文結(jié)合表格這一大眾化的可視化工具，意欲在追問(wèn)“懂而不會(huì)”現(xiàn)象的原因后，[1]進(jìn)行思維可視化的探索，以促進(jìn)學(xué)生在課內(nèi)主動(dòng)內(nèi)化，從而有效促進(jìn)物理學(xué)習(xí)“從懂到會(huì)”.

二、教材中表格的應(yīng)用與作用

物理教材文本、物理習(xí)題資源和教師教學(xué)資源，常由三種描述方式：即文字、圖示（圖像或者圖表信息）、公式符號(hào)組成.教材通過(guò)文字描述世界或問(wèn)題的現(xiàn)象；由圖示展現(xiàn)物理的空間與圖形，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力情景分析，并借助函數(shù)圖象、表格、概念圖等可視化工具，抽象出物理模型并總結(jié)出物理規(guī)律；運(yùn)用物理公式揭示函數(shù)變化與制約關(guān)系，定量與數(shù)學(xué)模型.即物理學(xué)有三種描述方式：文字描述、圖示描述、公式描述（見(jiàn)表1）.

表格是圖示方式中的一種，是人們對(duì)某事物特征的理解、表達(dá)，對(duì)事物的看法而采用的一種表現(xiàn)方式.教材在介紹一些核心物理量，并且需要呈現(xiàn)多維度、多參量、多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常使用表格.

教師可以利用教材中的表格教學(xué)資源進(jìn)行新課教學(xué).比如人教版教材“一些地點(diǎn)的重力加速度”數(shù)值表格，如果教師在教學(xué)中故意先略去緯度的數(shù)值，設(shè)置問(wèn)題：“能從表中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？”讓學(xué)生自己尋找地點(diǎn)與重力加速度的關(guān)系.學(xué)生給出的往往是具體位置之間的重力加速度大小比較情況.這樣的回答只是具體結(jié)論而不是規(guī)律性的概括結(jié)論.當(dāng)教師呈現(xiàn)各自地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緯度時(shí)，學(xué)生才發(fā)現(xiàn)緯度越高重力加速度越大的變化規(guī)律.

當(dāng)教材呈現(xiàn)單一知識(shí)時(shí)，表格往往局限于說(shuō)明闡述作用，當(dāng)呈現(xiàn)系統(tǒng)知識(shí)時(shí)，在學(xué)懂教材知識(shí)的基礎(chǔ)上，要提高學(xué)生“懂”的層次和“會(huì)”的層次，知識(shí)的遷移和應(yīng)用能力決定其層次的高低.如果讓師生經(jīng)歷共同繪制表格、展示表格，以更高、更系統(tǒng)的可視化工具審視物理知識(shí)和思想方法，將會(huì)使知識(shí)、方法更具結(jié)構(gòu)、更有邏輯、更顯內(nèi)蘊(yùn)，有效架設(shè)“從懂到會(huì)”的橋梁.

三、自制表格在物理教學(xué)中的類(lèi)型及應(yīng)用

表格在各學(xué)科中均有應(yīng)用，在物理學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用表格的地方很多，原因是多方面的.一是物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和各種常數(shù)作為資料記錄在表格內(nèi)，可以科學(xué)地、簡(jiǎn)明地呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).二是物理學(xué)中概念多、規(guī)律多、方法多、思想多.按照教學(xué)任務(wù)，有不同課型，如新課、習(xí)題課和復(fù)習(xí)課.在新課教學(xué)中通過(guò)表格突出重難點(diǎn)，剖析概念的內(nèi)涵與外延，揭示規(guī)律的條件與變化，梳理物理方法的情境與變化；在信息量龐大的習(xí)題和復(fù)習(xí)課教學(xué)中，學(xué)會(huì)整理知識(shí)點(diǎn)，化繁為簡(jiǎn)、化多為少，進(jìn)行比較分類(lèi)，使物理知識(shí)系統(tǒng)化，物理方法具體化，解題思路清晰化，既有效促進(jìn)學(xué)生的歸納能力，又有效檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.

在新授課中，教師可以通過(guò)自制表格進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、課件設(shè)計(jì)、板書(shū)演示的可視化.在教學(xué)內(nèi)容多、課堂容量大的新課中，學(xué)生難以整體上把握內(nèi)容，教師單純靠教學(xué)語(yǔ)言詞不達(dá)意時(shí)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)成表格，通過(guò)課件或投影，可以使所傳授內(nèi)容更具條理性，目標(biāo)指向更清晰直觀(guān)，比如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律、超失重結(jié)論等.

在練習(xí)課和復(fù)習(xí)課教學(xué)中，在學(xué)生新授課“學(xué)懂”的基礎(chǔ)上，將概念、規(guī)律、實(shí)驗(yàn)、物理問(wèn)題等進(jìn)行縱向編排，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理地設(shè)計(jì)知識(shí)、方法、思想和章節(jié)表格，建構(gòu)清晰的知能線(xiàn)索和知能網(wǎng)絡(luò)，把繁雜的知識(shí)點(diǎn)、方法和思想創(chuàng)設(shè)出直觀(guān)明了、邏輯清晰的表格，以達(dá)到在練習(xí)課和復(fù)習(xí)課中內(nèi)化能力即“悟會(huì)”的最大化.

（一）表格應(yīng)用于物理概念專(zhuān)項(xiàng)教學(xué)

物理概念是客觀(guān)事物的物理共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象.物理學(xué)中的核心概念：力、功、能、熵、場(chǎng)，往往內(nèi)涵豐富.應(yīng)用表格，有利于了解概念的形成和演變，抓住概念的本質(zhì)特征，掌握概念的內(nèi)涵和外延，理解概念間的聯(lián)系與區(qū)別.例如力，梳理歸納的內(nèi)容，合理分列，設(shè)計(jì)成表格的行和列以構(gòu)成表格的框架.行：從生活中的直觀(guān)力到機(jī)械力，到各種電磁力，列：力的定義，力作用的相互性（呈現(xiàn)施力物體、受力物體），力的三要素（大小、方向、作用點(diǎn)）.例如質(zhì)量，行：從物質(zhì)的多少、慣性質(zhì)量、引力質(zhì)量，到質(zhì)能方程.列：從定義、表征、測(cè)量（從一般物體的質(zhì)量測(cè)量到天體和微觀(guān)粒子的質(zhì)量）、應(yīng)用.例如宇宙為時(shí)間和空間，從時(shí)間情境中的先后，空間情境上的方向，到追及問(wèn)題中的時(shí)空，萬(wàn)有引力中的時(shí)空，振動(dòng)與波動(dòng)中的時(shí)空，電磁學(xué)中的時(shí)空，到力的時(shí)空的累積.限于篇幅，不一一贅述.

物理學(xué)的疑難概念：加速度、摩擦力、完全失重、電勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)、電容、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、電磁感應(yīng)等.這些抽象、復(fù)雜、緘默的物理概念，加上認(rèn)識(shí)這些概念的方法比較抽象，哲學(xué)屬性和數(shù)學(xué)屬性都增強(qiáng)了概念學(xué)習(xí)的難度.因此，恰當(dāng)選擇方法，在復(fù)習(xí)教學(xué)中我們將大量概念進(jìn)行縱向梳理，如表2為加速度的新課和復(fù)習(xí)教學(xué)，學(xué)生反饋效果較好.

（二）表格應(yīng)用于物理規(guī)律

物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、過(guò)程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢(shì)及其本質(zhì)聯(lián)系的反映.物理規(guī)律表格一般可分為對(duì)同一物體的不同特征進(jìn)行分類(lèi)分析，或是不同物體的不同（相同）特征進(jìn)行分類(lèi)分析，這樣較容易確定表格的欄目.

物理規(guī)律往往由幾個(gè)概念組成，形成邏輯上的制約關(guān)系.比如勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)由直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、速度、時(shí)間、變化量等概念組成，滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系式.再比如牛頓第二定律由質(zhì)點(diǎn)（有質(zhì)量的幾何點(diǎn)）、力、質(zhì)量、加速度等概念組成，并滿(mǎn)足F=ma的關(guān)系.在牛頓第二定律表格中，弄清定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，揭示其與動(dòng)量定理的聯(lián)系，深刻理解定律的主體性、同向性、瞬時(shí)性，深刻理解定律揭示力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的物理意義，并注意牛頓第二定律的適用范圍，在復(fù)習(xí)課中將牛頓第二定律從直線(xiàn)到平面，從機(jī)械力到萬(wàn)有引力和電磁力.注重該定律的應(yīng)用特例：如在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，各類(lèi)合力提供向心力，萬(wàn)有引力提供向心力，洛倫茲力提供向心力；在一般圓周運(yùn)動(dòng)的特殊位置，與速度垂直的合力提供向心力等.endprint