李孝樹

【摘 要】傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)及習(xí)題訓(xùn)練中，教師雖然也常常借助畫圖進行知識的講授，卻由于缺乏系統(tǒng)的圖像法講授而導(dǎo)致不習(xí)慣也不懂得運用圖像輔助解題。為此，本文將從高中物理圖像法概述入手，對高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析，并對其應(yīng)用展開研究，以為廣大高中物理教師提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】高中物理教學(xué) 圖像法 應(yīng)用 作圖意識

一、引言

高中物理不同于初中物理，它的知識繁多而抽象，學(xué)生很難快速理解并掌握。因此，尋求一種將抽象轉(zhuǎn)化為直觀的方法十分有必要。圖像法是將物理知識轉(zhuǎn)化為理想化的圖像模型的方法，具備抽象向直觀轉(zhuǎn)化的條件，因此可以借以幫助學(xué)生很好地掌握物理學(xué)習(xí)內(nèi)容，達到高效學(xué)習(xí)。本文中所說的圖像法主要是指示意圖（草圖、受力分析圖、電路圖、軌跡圖）和函數(shù)圖像（位移—時間圖象、速度—時間圖象、力—時間圖像）。由于教師并沒有系統(tǒng)地講授圖像法，導(dǎo)致學(xué)生在具體的運用中存在很多問題。為此，本文將具體分析高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用問題，并就高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用方法和教師需要注意的問題展開研究。

二、高中物理圖像法概述

物理規(guī)律可以用文字來描述，也可以函數(shù)式來表示，還可以用圖像來描述。利用圖像描述物理規(guī)律，解決物理問題的方法就稱之為圖像法。圖像法通過圖像來確定物理量之間的關(guān)系，是一種科學(xué)探究的基本方法。利用圖像法可以直觀、形象地描述物理量之間的關(guān)系，呈現(xiàn)物理規(guī)律與物理知識，使學(xué)生更直觀地透過事物本質(zhì)進行深入研究，使物理問題更為簡潔明了。物理圖象有很多類型，如模型圖、受力分析圖、過程分析圖、矢量合成分解圖、函數(shù)圖象等。圖象具有形象、直觀、動態(tài)變化過程清晰等特點，能使物理問題簡化明了。這些圖像都可以很好地輔助教師和學(xué)生進行物理教學(xué)和學(xué)習(xí)，突破重難點，提高教學(xué)效率。

三、高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用現(xiàn)狀

當前的高中物理教學(xué)中，教師僅在授課時會用到圖像法，學(xué)生則習(xí)慣于運用數(shù)學(xué)解析法來解決物理問題，缺少作圖意識，導(dǎo)致圖像法應(yīng)用不深入。

（一）教師沒有系統(tǒng)講授圖像法

通過訪談，筆者發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高中物理教師會在教學(xué)中運用示意圖和函數(shù)圖像，其常常會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容畫出規(guī)范的圖像，但是僅限于教師自己使用。由于函數(shù)圖像法解題存在著一定的不可知性，解析法卻是萬無一失，因此教師在教學(xué)中僅僅拿圖像法來輔助教學(xué)，卻并不曾將其系統(tǒng)地講授給學(xué)生，而是強調(diào)讓學(xué)生運用解析法來解答，確保得分。實際上，教師不必擔(dān)心圖像法的可靠性，因為解題方法可以是多種多樣的，但正確答案只有一個，只要答案正確都會得分。能用更簡捷的圖像法解決問題實質(zhì)上是一種創(chuàng)造性思維的體現(xiàn)，應(yīng)更加值得提倡。

（二）學(xué)生習(xí)慣于數(shù)學(xué)解析法，缺少作圖意識

由于教師并不提倡使用圖像法進行物理學(xué)習(xí)，因此學(xué)生在物理學(xué)習(xí)與解題過程中，常常習(xí)慣于使用數(shù)學(xué)解析法，力求穩(wěn)妥，但是其缺乏作圖意識，也缺乏使用圖形的技能技巧。問及為何不使用圖像法解題的時候，一些學(xué)生回答說：“畫圖很麻煩，所畫的圖像也不一定能確保正確，使用圖像法解決問題時還會經(jīng)常犯其他的錯誤?！边@一點可以在筆者所參與課題的階段性成果《圖像應(yīng)用于高中物理教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查與分析》中體現(xiàn)出來。對于調(diào)查問卷的第1題“在物理學(xué)習(xí)中，你常常畫圖思考嗎？（A總是 B經(jīng)常 C偶爾 D從不）”，有99名男生和132名女生選擇“C偶爾”，這是所選人數(shù)最多的一個選項；而對于第8題“如果可能，在平時的練習(xí)中，你經(jīng)常利用圖像法解題嗎？（A經(jīng)常 B偶爾 C很少 D根本不）”中，23名男生和52名女生選擇“C很少”；對于第18題“你喜歡通過畫圖解決問題嗎？為什么？”中，190名學(xué)生表示不喜歡通過畫圖解決問題。由此可見，學(xué)生對于圖像法并沒有形成一定的應(yīng)用意識和應(yīng)用習(xí)慣，他們在圖像法的應(yīng)用中還存在著一些問題，需要教師予以重視。

四、高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用研究

以上，我們從教師和學(xué)生兩個方面分析了高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用現(xiàn)狀，下面我們將針對以上現(xiàn)狀對高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用展開如下研究：

（一）教師在講授過程中應(yīng)注重對圖像法的介紹

對于調(diào)查問卷第6題“老師向?qū)W生講解有關(guān)物理圖形的畫法、技巧嗎？（A經(jīng)常 B有時 C很少 D從不）”，很多學(xué)生反映老師很少或者從不講解物理圖形的畫法和技巧，這也是學(xué)生缺乏作圖意識與作圖技巧的主要原因；第7題“老師畫的示意圖，你能理解嗎？（A能 B大部分能 C小部分能 D不能）”，受訪的443名學(xué)生中有81名學(xué)生表示自己只有小部分能理解，6名學(xué)生表示不能理解。為此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)多注重對圖像法的介紹，多向?qū)W生傳授圖像法的使用原則，爭取使絕大多數(shù)學(xué)生都能理解，能對圖像法形成一個認知。

（二）通過習(xí)題培養(yǎng)學(xué)生的作圖意識，鞏固學(xué)生圖像法應(yīng)用技能

在課題的階段性成果中，對于學(xué)生方面的原因分析筆者已經(jīng)闡述得比較詳細。在實際應(yīng)用物理函數(shù)圖像的調(diào)查中，學(xué)生對函數(shù)圖像的使用僅局限在課本中的幾種類型，固定的題型和方法。對于學(xué)生來說，只適應(yīng)了特定情況下的一些解題方法，沒有提高到思維的高度，物理圖像的意義與價值并未被學(xué)生真正理解與運用，所以導(dǎo)致了大部分學(xué)生認為圖像法簡單，但是自己往往缺乏應(yīng)用意識或者不能正確運用。不同層次的學(xué)生有較大差距，這是有主客觀原因的，因為函數(shù)圖像與數(shù)學(xué)有很大關(guān)聯(lián)，是一種更抽象的物理語言，其本身具有一定難度；通常成績中下等的學(xué)生抽象思維水平不高，更偏向于形象的表達方式，對于函數(shù)圖像這種抽象的形式存在抵觸意識。這一點可以從學(xué)生對調(diào)查問卷中問答題的回答看出，如問答題第19題要求學(xué)生根據(jù)題目畫出物體的“位移—時間”圖像，有73名男生和103名女生不會做；第20題也是考查函數(shù)圖像的運用，雖然題目并不是很難，卻有84名男生與105名女生不會做。由此可見，還有很大一部分學(xué)生不擅長運用圖像法。因此，教師在具體的教學(xué)中應(yīng)多使用圖像法，多向?qū)W生介紹圖像法的優(yōu)勢與運用技巧，使學(xué)生主觀上樂于應(yīng)用圖像法解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的作圖意識，鞏固學(xué)生的圖像法應(yīng)用技能，通過圖像法的運用提高物理題的解題效率，提高學(xué)生的思維水平。

五、結(jié)語

圖像法作為一種科學(xué)研究的基本方法，具有很大的優(yōu)越性，尤其是運用在物理教學(xué)中，不僅能夠有利于突出物體的主要特征，提高物理教學(xué)效率，還能鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思維能力，促進學(xué)生視覺—空間智能的發(fā)展，體現(xiàn)科學(xué)的思維方式的特點。圖像法的這些優(yōu)勢決定了物理教師應(yīng)該多向?qū)W生介紹、傳授這種解題方法，培養(yǎng)學(xué)生形成運用圖像法的習(xí)慣，提高學(xué)生運用圖像法的能力，使學(xué)生能夠借助圖像法更好地完成物理學(xué)習(xí)。本文作為賀州市“十二五”教育科學(xué)規(guī)劃課題《圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究》的研究成果之一，意在更深入地解析圖像法的應(yīng)用現(xiàn)狀，更好地輔助課題研究，推進研究內(nèi)容的深化。

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