充分发挥科学教学中的绘图功能

王燕

摘 要：当今的科学课堂在黑板板书中，图形简洁，内容丰富的手绘简图是枯燥学习的一道亮点。实施简图教学，教师必须重视以下四条策略：关注学生，使简图简单易画；关注教材，让简图适时出现；关注实验，将简图代替想象；关注中考，用简图辅助解题。在教学实际中，教师必须不断完善简图的绘制，展示艺术性的一面。

关键词：手绘简图；实验细节；实例分析

一、简图法的定义

手绘简图，是课堂教学的有效辅助手段，属于科学模型的一种。教师通过简洁的点、线、面，动态地对科学研究的过程进行定格和标记，重现科学思维和推理。一幅好的手绘简图，在教学活动中能起到化静为动、化繁为简、化难为易、化微观为宏观等效果，达到解决问题的目的。

二、简图法的实例和策略分析

（一）关注学生，使简图美观易画

简图不同于美术图，教师想让自己在课堂上能够随心所欲、信手拈来，画出既令学生折服，又对科学内容有剖析力和表现力的图形，必须要提高自身基本功。教师平时要留心生活，善于发现一些杂志和读物中关于插图的画法，可以用简单的点线绘制或微漫画的形式来绘制图形。

（二）关注教材，让简图适时出现

教师在课前备课的过程中要关注教材的要求和需要，把握教材的内容特点，挖掘教学信息，巧妙结合教学内容，设计学生乐于接受的简图。

1.化静为动，将死图变活

有些知识教材中虽然已经提供插图，但是对于学生而言，直接看图，难以立刻接收图中所给全部信息。如果教师边讲边画，将点线的流动与文本的脉络变化相契合，形成富有动态感的授课过程，使知识水到渠成。简图是一种语言，它在完善的过程中，清晰地表达了课堂师生交流的思维过程。学生通过教师的一笔一画，直观地体会到整个思维流程。

2.化微观为宏观，丰富想象空间

有些知识较为抽象，而课本只有文字描述，没有图形，教师如果采用课件或视频完成教学，离开课件，学生又陷入思维障碍。如果采用简图法，可以让微观的概念具体化、形象化。例如：初三学习“酸，碱，盐等溶液发生的复分解反应”时，初中阶段没有明确提到电离和离子的概念，教师想要帮助学生接受这些概念，采用简图的方式可以降低难度，从而加强学生对抽象知识的理解。

3.化表为图，促进深层理解

科学书上对部分知识在总结规律时，以表格的形式出现，这种方式条理清晰，但给人刻板的感觉，学生对表格的记忆是枯燥乏味的。若用一些活泼的图形化解表格，学生更容易记住。

（三）关注实验，将简图代替想象

科学是以实验为基础的学科，但有些实验受到教学时空的限制，难以在有限的课堂中完成。“想象实验”则是科学探究的常用手段。教师可以运用简图来更好地表示“想象实验”。正所谓想得到就画得出，教师引导学生设计改进实验简图，将实验过程在绘图中逐渐完善。

1.从装置连接中关注实验细节

通过绘制实验装置简图，学生不仅了解实验所需器材、药品，还能熟练掌握实验器材的组装。比如画“高锰酸钾制氧气”的装置图，需要注意试管的摆放，试管夹的位置以及棉花的处理等细节问题。

2.从图像层次中理清实验步骤

绘制简图可以让学生在其过程中体会到实验的整个“操作”过程，能够帮助学生理清实验步骤，有利于减轻学业负担，节省教学时间。例如：“食物的消化与吸收”内容时，课本有一个关于唾液淀粉酶对淀粉催化作用的实验设计。用文字的形式描述实验步骤，如下所示：

①用3支试管分别编号ABC，各加入1%淀粉溶液2毫升。

②A试管中加入2毫升唾液溶液，B试管中加入2毫升蒸馏水，C试管中先加入1毫升稀盐酸和2毫升唾液。

③将3支试管同时放在37℃环境中进行加热。

④10分钟后，分别在3支试管中各滴入1滴碘液，觀察3支试管颜色变化。

这样的实验步骤对于大多数学生来说，难度大、耗时多、容易出现步骤不完整。如果采用简图形式代替文字描述，则3幅图就可以完成，如下所示：

（四）关注中考，用简图辅助解题

科学教学一个重要的落脚点就是训练学生解题和运用知识的能力。我们强调仔细审题，明确过程，可以将头脑中建立的图景清晰地反应在简图上，建立模型。

教学片段：展示题目“等质量的金属锌与铁粉与稀盐酸反应，判断反应后天平是否平衡？”

先画出简图。用倒T字形示意天平，箭头号代表天平指针，再分别画上烧杯，添加等量稀盐酸。分析此时天平指针是否偏转？

然后用向下箭头号表示分别向左右两边的烧杯中加入等质量的锌和铁。分析反应前天平指针是否偏转？

这一阶段的分析是学生容易理解的部分，符合学生由易到难的学习规律。

接下去继续用图表示化学反应过程中出现的现象，用向上箭头号表示有氢气产生，用线的长短来表示产生氢气的多少。帮助学生分析，刚开始反应时，天平指针偏转的方向并标记好（见图1）。再分析反应结束时的图形（见图2）。

这道题后半部分的分析难度大，通过画图标记分析过程，使分析结果更加形象直观，有助于学生对过程的领悟，得出分析结果，内化为解决这类问题的能力，形成解决这类问题的基本思维模式，经过一段时间的训练，学生就能够自觉形成画图解题的习惯。

三、简图法的教学实效

通过两年多的教学实践，我发现，简图法作为初中科学教学的一种策略，效果是明显的。从教师的方面说，简图法可用作教学设计、知识表征及教学反馈；而从学生的方面说，可用作学习策略，知识梳理、解题手段。在长期使用简图法进行学习中，学生存在以下明显优势：

（一）助记忆

心理学研究表明，当所学的知识需要在大脑中再现时，图形就会优先呈现。例如当学生回忆配置一定质量分数的食盐溶液时，头脑中最早浮现的是几幅实验简图的画面。使用简图学习的学生，在较长一段时间后，其知识的保持超过不用简图学习的学生。

（二）宽知识

学生在绘制简图的过程中，通过挖掘简图的特征，寻找简图间的联系，不断完善自己的认知结构。在提高获取知识的能力同时，他们的知识面也比死记硬背学习的学生要宽。

（三）肯动脑

当学生试图用图来表示知识的理解时，他们最肯动脑经，课堂气氛也热烈很多。简图用于探究学习、自主学习、合作学习时，学生的自主性体现得更为明显，他们热烈讨论，争着把精美的简图呈交上来。

综上所述，简图法的优点显而易见，但简图法的学习不是一朝一夕就能养成的习惯。学生从不习惯简图，到欣赏简图，再到模仿简图，最后创作简图，需要时间的积累。如何将简图法更好地为教学服务，还有待于教师进一步的摸索和研究。

编辑 温雪莲