李小強(qiáng)

【摘要】在高中物理課堂上，表達(dá)物理規(guī)律的形式有三種，分別是文字表達(dá)、數(shù)學(xué)公式和函數(shù)圖像。對于文字和公式這兩者，人們相對比較重視，但是對于圖像人們往往會忽略它的重要性。然而圖像和數(shù)學(xué)公式一樣都是表示物理規(guī)律的常見方式，并且圖像更加直觀、更加形象，能夠?qū)⑽锢韯討B(tài)表達(dá)的更加清楚。物理圖像在物理教學(xué)中極大的豐富了物理課堂的精彩程度，也提高了物理教學(xué)時(shí)的效率，為學(xué)生理解物理概念和規(guī)律奠定了良好的根基。本文探討了物理圖像在高中物理教學(xué)中的功能，讓學(xué)生了解更多關(guān)于物理圖像的作用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用圖像解決問題的能力，全面提高學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】物理圖像 物理教學(xué) 功能 物理素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）08-0069-02

物理圖像不僅僅是一項(xiàng)特別的、形象的語言工具，同時(shí)它也是數(shù)形的完美結(jié)合，它能夠從側(cè)面深層的揭示物理概念和規(guī)律的含義。深入剖析物理圖像所要表達(dá)的含義，并且挖出圖像的功能，不僅僅有利于物理課堂的教學(xué)，同樣有利于學(xué)生在物理綜合素養(yǎng)上的培養(yǎng)。

一、物理圖像的含義

根據(jù)各類文獻(xiàn)對于物理圖像的定義來說，這些定義并不是很統(tǒng)一，本文就最具代表性的定義給出了概述：物理圖像是在人的感知根基上大腦在形象思維和物理世界相輔相成作用而形成的“心智圖像”，這種圖像可以是有關(guān)典型的物理事實(shí)的純化，也可以是物理模型，通常是可以借助草圖、圖像等形象化的形式來描述的。

二、物理圖像的功能

1.具有引入概念、發(fā)現(xiàn)和匯總規(guī)律的功能

在物理教學(xué)中，物理圖像成為引入概念、發(fā)現(xiàn)和匯總規(guī)律的不可或缺的方法。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)物理的時(shí)候通常會獲取大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)量之間的關(guān)系要想發(fā)現(xiàn)也并不容易。但是，物理老師在通過作圖過程中，可以將物理概念和規(guī)律反映到物理圖像中去，繪圖過程中，學(xué)生會更加容易發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，最終得出變量之間的關(guān)系。例如，物理教材中有段對牛頓定律的介紹，在對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖后，最后得出了a和F，m之間的關(guān)系，學(xué)生更容易接受這種畫圖的方式而不是抽象的文字表達(dá)。

使用圖像可以表示常量和變量之間的復(fù)雜關(guān)系。通過用物理圖像就可以直觀地表現(xiàn)函數(shù)量之間相互依存的關(guān)系。如圖表現(xiàn)勻變速直線運(yùn)動中函數(shù)的解析式：V1=V0+at?？梢詮奈锢韴D像中明顯的看出加速度、時(shí)間和速度之間的函數(shù)關(guān)系。

2.具有簡化、形象文字和數(shù)據(jù)的功能

物理圖像可以將抽象的數(shù)據(jù)和文字更加直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓物理的文字概念、物理規(guī)律之間的關(guān)系更加明確，其動態(tài)過程顯得更加的清楚，簡化了繁瑣的數(shù)據(jù)和文字，從而使得問題的解決也變得簡單化。物理圖像能夠?qū)⑽锢韺?shí)驗(yàn)過程分層次的直觀的體現(xiàn)出來，這樣的過程有助于學(xué)生分析問題，將圖像和數(shù)據(jù)、文字結(jié)合，能夠有效地提高學(xué)生在物理課堂上聽課和解決問題的效率。

將抽象的概念形象化的例子也不在少數(shù)，比如，在探究分子與分子之間如何根據(jù)距離變化的這一規(guī)律時(shí)，學(xué)生很難通過抽象的想象或者概念建立起思維模型。但是有了圖像之后，就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試后的結(jié)果，將過程和結(jié)果分別用物理圖像表達(dá)出來，繪制成如下的圖像，這能夠幫學(xué)生更加充分了解和分析出分子的距離和相互作用力之間的關(guān)系：當(dāng)分子間的距離等于y0時(shí)，引力和斥力平衡；當(dāng)分子的距離小于y0時(shí)，分子間的相互作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間的距離大于y0時(shí)，分子間的相互作用表示為引力；當(dāng)分子間的距離大于幾百個(gè)埃時(shí)，分子間的作用力就會變得非常薄弱了。這樣，復(fù)雜難懂的物理問題變得就更加的具體可觀了。

3.具有培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)物理語言的功能

在物理學(xué)習(xí)中，教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生聽課的效率是一方面，但是不可忽視的還有學(xué)生在物理課堂上的表達(dá)能力，表達(dá)能力的提高，將會推動物理學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)習(xí)物理的積極性。所以，在這一基礎(chǔ)上運(yùn)用好圖像將會有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的物理思維和表達(dá)物理語言的能力，從而達(dá)到提高學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。

4.具有培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的能力

學(xué)生在接受知識的時(shí)候往往采取的就是接手式，也就是通過教師在課堂上傳授的資料和知識進(jìn)行接收的一種方式，這種學(xué)習(xí)方式具有具體的形式，不需要學(xué)生探究性的學(xué)習(xí)，只是將知識簡單的歸入自己學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu)就可以。

而物理圖像的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生從接受式的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)，這會讓學(xué)生能夠自己獨(dú)立探索，在探索的過程中發(fā)現(xiàn)知識，尋求未知的物理世界，在學(xué)習(xí)的過程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生用創(chuàng)造性的思維去學(xué)習(xí)。增強(qiáng)了學(xué)生對物理的探究欲望，提出各種問題和假設(shè)，有興趣去解決這些問題，就是通過建立物理圖像。最終學(xué)生解決物理問題，從發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)中獲得快樂。

三、用物理圖像，全面提高學(xué)生解決物理問題的能力

1.培養(yǎng)學(xué)生利用物理圖像思想問題的習(xí)慣

上文提到物理圖像能夠直觀地、形象地反映物理變量之間的關(guān)系，并且能夠解決數(shù)學(xué)解析公式和文字都沒辦法解決的物理疑難雜癥。它不僅可以豐富物理信息，又可以將形象思維與抽象思維有效的結(jié)合在一起。所以，在高中物理教學(xué)中，老師要指引學(xué)生從基本的認(rèn)識物理圖像過程中結(jié)合自身所學(xué)到的物理知識，舉一反三，整合有效信息，全面認(rèn)識和理解物理規(guī)律。

在物理實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于氣體壓強(qiáng)和溫度變化的實(shí)驗(yàn)是經(jīng)常被用于課堂上的，同樣可以利用以下物理圖像把實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀地表達(dá)，從而根據(jù)物理圖像研究物理現(xiàn)象以及物理量的變化。

2.培養(yǎng)學(xué)生合理使用圖像獲取新知識

物理課堂教學(xué)中，利用物理圖像可以清晰明了的表達(dá)物理概念和規(guī)律，而且也是表達(dá)方法中最簡潔和方便的。所以，在課堂上，可以引導(dǎo)學(xué)生利用圖像解決問題，合理使用圖像獲取新知識，這樣的解決物理問題能力是提高學(xué)生物理素養(yǎng)一個(gè)有效而且快速的途徑。也能激發(fā)學(xué)生在解決物理問題過程中對物理產(chǎn)生的濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

四、結(jié)束語

圖像是數(shù)字、形態(tài)、意境的完美結(jié)合，物理老師在高中教學(xué)中要充分認(rèn)識到物理圖像教學(xué)在教學(xué)過程中起到的對學(xué)生不可估量的作用和功能，利用物理圖像教學(xué)手法，充分發(fā)揮圖像自身的功能，傳授給學(xué)生正確解讀圖像的方法，從而進(jìn)一步培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的綜合素養(yǎng)。

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