图象教学：物理教学中不可或缺的智慧教育

江苏省徐州市铜山区大许中学 王成金

英国哲学家怀特海说过：“教育的全部目的就是使人具有活跃的智慧，要使知识充满活力，不能使知识僵化，这是一切教育的核心问题”。

物理学就是一门充满智慧培养的学科，物理教学与其说是传授丰富而深奥的物理知识，倒不如说是以物理知识为载体去丰富学生的智慧，使学生变得更聪明、更睿智。其中物理图象教学就是物理教学中不可或缺的启迪学生智慧的重要途径。

一、图象教学的基本内涵——思维方法教育

人教版高中物理必修1（2010年第3版），从第二章开始，就涉及到图象问题，本文就从此章说起，谈谈图象教学中学生思维方法培养的逻辑之路。

1.以数解形：图象教学之逻辑起点

“以数解形”，是数学上的概念。在这里借用“数”比喻“公式”，借用“形”喻意“图象”。就是说熟悉物理公式后，能描绘出相应的物理图象并能理解图象相应性质代表的物理意义，这是物理图象学习的最原始的起点，只能算是图象“知识”学习的层面。

这是初学物理图象时，必须通过的第一道坎。虽然简单，但却是图象教学的逻辑起点。

2.以形助数：图象思维之功能翻转

利用“形”（图象）翻转导出“数”（公式），是检验图象思维方法熟练程度的重要标志。这是图象处理“方法”的培养层面，是深入学习物理图象时，必须通过的第二道坎，也是学生最簿弱的地方。

二、图象教学的功能延伸——物理智慧教育

“方法”比“知识”重要，而“智慧”比“方法”更重要。

1.化曲为直：图象处理的基本能力

高中阶段，图象应用很多只涉及到线性函数（即图象为一条直线），对于非线性函数的曲线图象，往往需要变换自变量或因变量的表达方式，以达到变“曲线为直线”的目的。

人教版高中物理必修1（2010年第3版），第四章第2节；在处理a与m成反比的关系时，第一次使用了“化曲为直”的思想方法。见图片4.2-2和4.2-3，这是图象应用的基本能力。

2.斜率推证：图象应用的常备武器

在各类图象处理中，运用图象斜率，判断图象走势以及正确与否是图象处理的常备武器，也是学生必须掌握的技巧之一。

3.变通运用：图象方法的综合体现

大型综合考试是考查学生综合能力的练兵场，对于图象题的处理不能拘泥于某一定法，而要多法综合，变通运用。

例 (2014年苏、锡、常镇四市高三第二次调研物理试卷，第14题)某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻。

（1）他先用多用表电压档直接接在电源两极，读数如图甲，则电源电动势约为 ▲ V．

（2）为了更准确的测量电源的电动势和内电阻，他用多用表的“直流100mA”档设计了如图乙的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为 ▲ Ω．

（3）将多用电表的选择开关从OFF旋转至 “直流100mA”档，调节电阻箱到合适 的值并记录其读数R，合上开关从多用 表上读出相应的示数I．

（4）重复（3）获得多组数据，根据数据作出了如图丙所示的图线

（5）由图线得干电池的电动势E= ▲ V（保留三位有效数字），内阻r= ▲ Ω 取整数），多用表的内电阻对 ▲ （选填“E”、“r”或“E和r”）的测量结果有影响．

解析 （1）1.30v （2）13Ω略讲

(5) 设多用电表的内阻为R0，则多用电表与电池内阻r构成的等效新内阻r0=R0+r

由闭合电路欧姆定律得：，化简得：

图丙知：斜率k＝1.43V，故E＝k＝1.43V

图象截距b＝-8Ω，故r0=-b=8Ω

因为: r0=R0+r 所以，多用表内阻对“r”的测量结果有影响。

4.启迪智慧：图象功能的终极关怀

易中天曾说：“传授知识是录入数据；传授方法是拷贝程序；那么，启迪智慧就是设计程序。有了智慧（会设计程序），没有知识（数据）也能获得知识；没有方法（程序）也能获得方法。反之，没有智慧，就不是真正的人才，最多是一台电脑；如果连方法也没有，最多只能是一张刻满了数据的光盘。”

所以，物理图象教学一定要完成“传授知识”→“培养方法”→“启迪智慧”的转变，用物理图象方法指导生活技能；用物理图象思维点亮智慧人生。

三、图象教学的实施建议——阶梯渐进原则

俗话说：罗马不是一天建成的。

任何一种技能的培养，都是从基础开始，由浅入深，步步为营，日积月累方可达成。图象教学的实施也要遵循这一思路，采用阶梯渐进的原则，高一年级打基础；高二年级保巩固；高三年级促提升。唯有采取阶梯渐进原则才能达到目的。