王俊飛
摘 要:在初中科學教學中,圖象相關的題目越來越多,而且越來越復雜,這就對學生的圖象解讀能力要求越來越高。為了幫助學生透徹理解圖象,提升學生的圖象解讀能力和甄選能力,廣大教師應積極探索圖象解讀方法。本文根據(jù)初中科學教學實際,提出了初中科學圖象解讀的策略。
關鍵詞:初中科學 圖象問題 教學思考
在初中科學圖象問題中,學生解決圖象問題遇到的主要困難都起源于審圖不清,比如將橫縱坐標弄混、對圖象意義分析不準確,為了幫助學生清晰的分析圖象。本文將科學圖象的審圖分成5個步驟,分別是橫縱坐標、起點、終點、轉(zhuǎn)折點、變化趨勢,下面將詳細介紹每個步驟的具體審圖細節(jié)。
一、關注圖象的橫、縱坐標
在初中科學的圖象中,橫縱坐標是整個圖象中最為基礎的內(nèi)容,也對圖象的意義有很大影響。比如橫縱坐標在交換之后,圖象的意義就變化了,在科學考試中,橫縱坐標也是制作錯誤答案的一種常用方法,學生在看到兩個圖象類似,僅橫縱坐標相反的圖象時,也非常容易混淆。所以學生首先應了解橫縱坐標與圖象意義之間的聯(lián)系。比如在s-t圖象和t-s圖象,s表示路程,t表示時間,s-t圖象表示隨著時間變化、路程的變化,而t-s圖象表示隨著路程變化、時間的變化。如果分別在兩個圖象中加入縱切線,則與圖象的交點分別具有不同含義,s-t圖象含義為在t1時刻所走路程為s1,而t-s圖象表示路程達到s2時所需要的時間為t2。顯然兩個圖象含義完全相反,如圖象極為類似,就非常容易混淆。所以,在讀圖象橫縱坐標時,應先讀縱坐標,再讀橫坐標;在分析圖象含義時,以橫坐標為自變量,縱坐標為因變量。如此設計圖象坐標讀取方法,學生就可以搞懂圖象坐標含義。在清楚了解圖象坐標含義后,學生在解題時也更加輕松,比如針對s-t圖和t-s圖,在比較兩個物體的速度時,從速度定義來解析,就是比較在單位時間的路程,s-t圖中做縱切線就可以比較,而t-s圖中則應做橫切線進行比較。
二、關注圖象起點
科學圖象問題中,圖象的起點非常重要。在科學考試中,某些圖象問題會改變起點位置,從而導致圖象含義改變。學生對圖象的認知是圖象起點為原點,而且大多教學案例也是起點為原點,當圖象起點改變時,很多學生沒有發(fā)現(xiàn)這一問題,導致錯誤解讀圖象含義。比如在選擇題中經(jīng)常出現(xiàn)根據(jù)化學反應選擇恰當圖象的問題,出題人就會仿照正確答案來修改圖象起點,但圖象的橫縱坐標和轉(zhuǎn)折點以及圖象趨勢都是不變的,這時就需要學生根據(jù)圖象起點來辨別。比如題目:向稀鹽酸和氯化銅的混合溶液中加入石灰水,哪個圖象描述了石灰水質(zhì)量與沉淀質(zhì)量的關系。此時出題者給出了正確圖象,其起點在(t0,0)其中t0>0,然后給出了錯誤的干擾答案1起點在(0,0)、錯誤干擾答案2起點在(0,s1)其中s1>0。之后學生就需要分析圖象來判斷哪個圖象符合題目,干擾答案1的起點在(0,0),說明從加入石灰水時就開始產(chǎn)生沉淀,這忽略了稀鹽酸與石灰水的反應時間;干擾答案2的起點在(0,s1),含義為一開始就有沉淀,不符合反應過程。正確答案的起點在(t1,0),含義為t1時才開始有沉淀,恰好符合石灰水先于稀鹽酸反應,再與氯化銅反應產(chǎn)生沉淀。
三、關注圖象轉(zhuǎn)折點
科學圖象的轉(zhuǎn)折點也具有很重要的地位,轉(zhuǎn)折點的數(shù)量、位置對圖象意義有很大影響,在分析轉(zhuǎn)折點時也應從這兩方面進行。比如化學反應的圖象中,轉(zhuǎn)折點數(shù)量代表著化學反應的階段,比如三個轉(zhuǎn)折點就意味著可能存在4個階段。學生可以根據(jù)化學反應過程和圖象轉(zhuǎn)折點數(shù)量來排除錯誤選項。如向Ba(OH)2中加入稀硫酸至過量時,選出水的質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量的關系圖象。某選項的圖象有兩個轉(zhuǎn)折點,這就不符合兩個階段的實際。另外,學生也應認真觀察轉(zhuǎn)折點位置,比如在描述上述反應的溶質(zhì)質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量關系圖時,出現(xiàn)了兩個圖象,圖象趨勢相同,轉(zhuǎn)折點不同。正確圖象的轉(zhuǎn)折點在x軸上,而干擾圖象的轉(zhuǎn)折點在x軸之上。從化學反應分析,當加入適量稀硫酸時,僅有沉淀和水,即沒有溶質(zhì),所以圖象轉(zhuǎn)折點應在x軸上。
四、關注圖象終點
科學圖象的終點與圖象的起點類似,也具有重要含義。在分析圖象重點時,一般考慮圖象重點是否與x軸相交,并不考慮重點的橫坐標。比如在加熱碳酸氫鈉的實驗中,描述固體質(zhì)量與時間的圖象時,出題者給出了錯誤干擾圖象,圖象終點在x軸上,意味著反應最終沒有固體,而真實的化學反應過程時碳酸氫鈉加熱后分解成碳酸銨、水、二氧化碳,其中碳酸鈉以固體形式存在,也就是最終殘存一定質(zhì)量的固體,所以正確的圖象應是終點不與x軸相交。
五、關注圖象變化趨勢
在科學圖象分析中,圖象的變化趨勢非常重要,也容易區(qū)分。通??茖W圖象的變化趨勢由變化方向和變化速度來衡量。比如向一個半圓球容器勻速注水時,水面高度與時間的關系圖象,其變化方向就是向上的,變化速度時先快后滿,而且是變化速度越來越小,圖象呈現(xiàn)為一個凹函數(shù)圖象。如果改變?yōu)橄蛞粋€圓球容器注水,則圖象就會變成兩段,在半圓球圖象基礎上,加上一段方向向上,變化速度先慢后快的圖象。圖象趨勢的辨別相對簡單,在選擇題中,大多數(shù)干擾選項的圖象趨勢與正確答案的圖象趨勢都有明顯區(qū)別,學生在辨別前,應先分析題目中給出的科學過程,嘗試自己描述變化趨勢,再排除矛盾選項,從而甄選出最合適的圖象。
結(jié) 語
針對初中科學中的圖象問題,教師應注重科學設計圖象學習策略。廣大教師可以參考本文提出的讀圖策略,抓住5個圖象的基本要素,逐一分析這些基本要素,使用對比方法來甄選出正確圖象。同時,教師也應適當?shù)拈_展圖象繪制練習,讓學生掌握綜合圖象能力。
參考文獻:
[1] 雷迎春. 初中科學圖象問題的教學思考[J]. 基礎教育論壇, 2018(1).
[2] 郭蘭. 對初中化學教學中存在的問題及對策的思考[J]. 教育, 2016(8):00113-00113.