“形”迹可疑 识辨真伪

王驰明 王芳

摘 要：图像作为一种特殊的数学语言，在物理学中的应用十分广泛。这是因为它能形象地表达物理规律，能直观地描述物理过程，能鲜明地表示物理量之间的依赖关系，所以物理图像成为处理物理问题化繁为简、化抽象为具体的重要工具。然而，图像的运用并不是任何一个学生都能熟练掌握的，其中一个重要的原因就是他们对图像中各元素的物理意义理解不到位，而且一些图像“形迹可疑”。所以，在教学设计中应注意运用好插图，把阅读和识图结合起来。

关键词：物理图像；识图能力；插图

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）3-0056-3

物理课本图文并茂，其中有很多图像，例如，x-t图、v-t图、a-t图、U-I图等。这些图像对学生理解和掌握有关基础知识和基本技能有重要作用。所以，在教学设计中应注重指导学生掌握识图方法，“吃透”教材中的插图，把阅读和识图结合起来。可以尝试从以下几点引导学生，培养学生的识图和析图能力。

1 弄清插图，发掘内涵和外延

在讲解插图的名称、特点、重要功能等知识时还要对插图进行深入剖析，挖掘出图中所包含的内涵和外延，促使知识的综合和深化。例如，在选修3-1教材中第二章第3节《欧姆定律》一节中有导体R1、R2的U-I图（图1）和导体R1、R2的伏安特性曲线（图2）。图形看起来十分相像，容易混淆，特别是导体的伏安特性曲线学生在理解上容易出现错误。

2 要求学生归纳插图，构建知识体系

学生在学习的过程中把不同的插图纳入同一知识体系图中，这样不仅整理了相关知识，而且能使学生在解题过程中触类旁通。如教材中有关测定电池的电动势和内阻的实验中运用了图像法求解E和r。其原理为闭合电路的欧姆定律，由E=U+Ir变形得U=-Ir+E，建立U-I图，得出纵轴截距为E、斜率的绝对值为r的结论，此种方法称为图像法。教师在教学设计中可以引导学生拓展总结。不同的图像及求解电动势和内阻的方法。通过这样的总结，并配以练习，学生能主动地从不同角度形成一个内容丰富的知识块。

3 指导学生改造插图，挖掘图的隐含内容，加深理解图意

在伏安法测定电源的电动势和内阻的实验中，采用作图法处理数据，干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图4所示的状况，使下部大面积空间得不到利用。为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始），并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小（如图5所示）。此时，图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势。

适当地改造插图，挖掘出图的隐含内容，就容易在教学中引起学生的联想，帮助学生抓住知识的核心内容和要领，有助于学生深入理解和记忆知识，特别是有助于提高学生综合概括知识的能力，既增强了学生识图、读图的能力，又促进了知识的深化和发散。

4 引导学生观察内容的变化

多媒体教学已普遍进入学习中，若能找到与教材中插图所表示内容相关的项目，可以使学生獲得的知识具有连续性和完整性，加深对知识的理解。

5 抓训练，提高识图能力

识图首先要明确图的名称、性质、在教材中的地位和作用，其次要采用抓“标、线、点、面”相结合的方法。如解答定量曲线类试题时，看清纵、横坐标的含义，找出两者之间的联系是解答此类试题的基础，坐标曲线实际上就是横坐标对纵坐标的影响。纵坐标与横坐标的关系有的比较明显，有的比较隐晦，需利用所学的物理学知识联想、推理，找出纵、横坐标联系的桥梁，从而找出纵、横坐标表示的真正变量。“线”主要看曲线的斜率，关注斜率所代表的物理量。图像斜率代表某两个物理量的增量之比（不一定是某物理量的变化率），其大小往往表示另一个物理量的值，学生对熟悉的物理图像能清楚地知道其斜率所代表的物理意义，而对于生疏的物理图像却难以确定，说明他们对斜率与物理函数的联系并不清楚，学生能顺利地找到直线斜率，但对斜率的计算和判断就会存在明显的困难，可见教学中对读图中斜率教学的重要性。“点”指曲线的起点、转折点、线与线之间的交叉点，找出有关数据，对数据进行分析，弄清数据代表的物理含义，理解点背后隐藏的物理原理，利用物理原理进行推理与计算。“面”指图像与横轴所围成的面积的值，常代表另一个物理量的大小（横、纵物理量的乘积），如v-t图中图像与t轴所围面积代表位移大小，a-t图中图像与t轴所围面积代表速度变化量的大小等。学生对利用面积的物理意义来解决问题感觉生疏，但“面积”在有些问题中常常能起到意想不到的作用。可以看出教学中对图像识“面”是很有必要的。

总之，在平时的教学中不仅要讲透各种图像的内涵和外延，还要在学生理解的基础上启迪学生进一步思考，使课本有关图像及含义深深记忆在学生的大脑中便于提取和利用。也要经常采用各种形式，促进学生进行图—表、图—线、图—文的转换，来提高识图、读图能力。通过这样的锻炼，相信教学中能够收到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]杨红霞.挖掘插图内涵，培养识图能力[J].小学自然教学，2001（3）：18.

[2]毕海涛.五“读”俱全——谈物理图像在力学问题中的应用[J].中学物理教学参考，2009，38（6）：34-36.

[3]2014高考总复习用书——优化探究[M].桂林：漓江出版社，2014.