高中物理教学中图像法的应用现状及应用研究

李孝树

【摘 要】传统的高中物理教学及习题训练中，教师虽然也常常借助画图进行知识的讲授，却由于缺乏系统的图像法讲授而导致不习惯也不懂得运用图像辅助解题。为此，本文将从高中物理图像法概述入手，对高中物理教学中图像法的应用现状进行分析，并对其应用展开研究，以为广大高中物理教师提供借鉴。

【关键词】高中物理教学 图像法 应用 作图意识

一、引言

高中物理不同于初中物理，它的知识繁多而抽象，学生很难快速理解并掌握。因此，寻求一种将抽象转化为直观的方法十分有必要。图像法是将物理知识转化为理想化的图像模型的方法，具备抽象向直观转化的条件，因此可以借以帮助学生很好地掌握物理学习内容，达到高效学习。本文中所说的图像法主要是指示意图（草图、受力分析图、电路图、轨迹图）和函数图像（位移—时间图象、速度—时间图象、力—时间图像）。由于教师并没有系统地讲授图像法，导致学生在具体的运用中存在很多问题。为此，本文将具体分析高中物理教学中图像法的应用问题，并就高中物理教学中图像法的应用方法和教师需要注意的问题展开研究。

二、高中物理图像法概述

物理规律可以用文字来描述，也可以函数式来表示，还可以用图像来描述。利用图像描述物理规律，解决物理问题的方法就称之为图像法。图像法通过图像来确定物理量之间的关系，是一种科学探究的基本方法。利用图像法可以直观、形象地描述物理量之间的关系，呈现物理规律与物理知识，使学生更直观地透过事物本质进行深入研究，使物理问题更为简洁明了。物理图象有很多类型，如模型图、受力分析图、过程分析图、矢量合成分解图、函数图象等。图象具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点，能使物理问题简化明了。这些图像都可以很好地辅助教师和学生进行物理教学和学习，突破重难点，提高教学效率。

三、高中物理教学中图像法的应用现状

当前的高中物理教学中，教师仅在授课时会用到图像法，学生则习惯于运用数学解析法来解决物理问题，缺少作图意识，导致图像法应用不深入。

（一）教师没有系统讲授图像法

通过访谈，笔者发现，多数高中物理教师会在教学中运用示意图和函数图像，其常常会根据教学内容画出规范的图像，但是仅限于教师自己使用。由于函数图像法解题存在着一定的不可知性，解析法却是万无一失，因此教师在教学中仅仅拿图像法来辅助教学，却并不曾将其系统地讲授给学生，而是强调让学生运用解析法来解答，确保得分。实际上，教师不必担心图像法的可靠性，因为解题方法可以是多种多样的，但正确答案只有一个，只要答案正确都会得分。能用更简捷的图像法解决问题实质上是一种创造性思维的体现，应更加值得提倡。

（二）学生习惯于数学解析法，缺少作图意识

由于教师并不提倡使用图像法进行物理学习，因此学生在物理学习与解题过程中，常常习惯于使用数学解析法，力求稳妥，但是其缺乏作图意识，也缺乏使用图形的技能技巧。问及为何不使用图像法解题的时候，一些学生回答说：“画图很麻烦，所画的图像也不一定能确保正确，使用图像法解决问题时还会经常犯其他的错误。”这一点可以在笔者所参与课题的阶段性成果《图像应用于高中物理教学的现状调查与分析》中体现出来。对于调查问卷的第1题“在物理学习中，你常常画图思考吗？（A总是 B经常 C偶尔 D从不）”，有99名男生和132名女生选择“C偶尔”，这是所选人数最多的一个选项；而对于第8题“如果可能，在平时的练习中，你经常利用图像法解题吗？（A经常 B偶尔 C很少 D根本不）”中，23名男生和52名女生选择“C很少”；对于第18题“你喜欢通过画图解决问题吗？为什么？”中，190名学生表示不喜欢通过画图解决问题。由此可见，学生对于图像法并没有形成一定的应用意识和应用习惯，他们在图像法的应用中还存在着一些问题，需要教师予以重视。

四、高中物理教学中图像法的应用研究

以上，我们从教师和学生两个方面分析了高中物理教学中图像法的应用现状，下面我们将针对以上现状对高中物理教学中图像法的应用展开如下研究：

（一）教师在讲授过程中应注重对图像法的介绍

对于调查问卷第6题“老师向学生讲解有关物理图形的画法、技巧吗？（A经常 B有时 C很少 D从不）”，很多学生反映老师很少或者从不讲解物理图形的画法和技巧，这也是学生缺乏作图意识与作图技巧的主要原因；第7题“老师画的示意图，你能理解吗？（A能 B大部分能 C小部分能 D不能）”，受访的443名学生中有81名学生表示自己只有小部分能理解，6名学生表示不能理解。为此，教师在教学过程中应多注重对图像法的介绍，多向学生传授图像法的使用原则，争取使绝大多数学生都能理解，能对图像法形成一个认知。

（二）通过习题培养学生的作图意识，巩固学生图像法应用技能

在课题的阶段性成果中，对于学生方面的原因分析笔者已经阐述得比较详细。在实际应用物理函数图像的调查中，学生对函数图像的使用仅局限在课本中的几种类型，固定的题型和方法。对于学生来说，只适应了特定情况下的一些解题方法，没有提高到思维的高度，物理图像的意义与价值并未被学生真正理解与运用，所以导致了大部分学生认为图像法简单，但是自己往往缺乏应用意识或者不能正确运用。不同层次的学生有较大差距，这是有主客观原因的，因为函数图像与数学有很大关联，是一种更抽象的物理语言，其本身具有一定难度；通常成绩中下等的学生抽象思维水平不高，更偏向于形象的表达方式，对于函数图像这种抽象的形式存在抵触意识。这一点可以从学生对调查问卷中问答题的回答看出，如问答题第19题要求学生根据题目画出物体的“位移—时间”图像，有73名男生和103名女生不会做；第20题也是考查函数图像的运用，虽然题目并不是很难，却有84名男生与105名女生不会做。由此可见，还有很大一部分学生不擅长运用图像法。因此，教师在具体的教学中应多使用图像法，多向学生介绍图像法的优势与运用技巧，使学生主观上乐于应用图像法解决问题，培养学生的作图意识，巩固学生的图像法应用技能，通过图像法的运用提高物理题的解题效率，提高学生的思维水平。

五、结语

图像法作为一种科学研究的基本方法，具有很大的优越性，尤其是运用在物理教学中，不仅能够有利于突出物体的主要特征，提高物理教学效率，还能锻炼、培养学生的思维，培养学生数形结合的思维能力，促进学生视觉—空间智能的发展，体现科学的思维方式的特点。图像法的这些优势决定了物理教师应该多向学生介绍、传授这种解题方法，培养学生形成运用图像法的习惯，提高学生运用图像法的能力，使学生能够借助图像法更好地完成物理学习。本文作为贺州市“十二五”教育科学规划课题《图像法在高中物理教学中的应用研究》的研究成果之一，意在更深入地解析图像法的应用现状，更好地辅助课题研究，推进研究内容的深化。

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