讓物理教材的插圖“活”起來

王成

摘要：引導(dǎo)學(xué)生“繪插圖”，充分利用新課程物理教材中的插圖，發(fā)揮其作用，有利于激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)把握重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)和審美情趣，也有助于培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。

關(guān)鍵詞：新課程物理；插圖；知識(shí)；能力；情感

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-010X（2016）18-0060-03

高中物理教學(xué)的典型特征之一是圖像的學(xué)習(xí)及其廣泛應(yīng)用。教學(xué)中要求學(xué)生理解運(yùn)動(dòng)圖像、共振曲線、波動(dòng)振動(dòng)等圖像的物理意義，能夠建立或運(yùn)用圖像去解決相關(guān)問題。教師在教學(xué)中經(jīng)常要運(yùn)用圖像，如作受力示意圖、物理過程展示圖來分析問題、概括知識(shí)及規(guī)律的形成等。歸納而言，通過圖像教學(xué)可以起到幫助學(xué)生形象化地理解物理概念、定性分析把握物理過程、加深對(duì)物理規(guī)律的理解等教學(xué)效果。然而在新課標(biāo)物理教材中還有很多插圖，這些插圖也是豐富的教學(xué)資源，常態(tài)教學(xué)中如何充分有效地挖掘和利用這些插圖的教育教學(xué)功能，應(yīng)該說是值得我們物理教師關(guān)注的。如何創(chuàng)造性地指導(dǎo)學(xué)生作圖，使學(xué)生動(dòng)起來，讓教材插圖“活”起來，較大效益地發(fā)揮教材插圖教育教學(xué)功能？以下是筆者的一點(diǎn)實(shí)踐與思索。

一、指導(dǎo)學(xué)生作圖，能有效地激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

興趣是學(xué)習(xí)的先導(dǎo)，而靈活多樣的學(xué)習(xí)方式，又能進(jìn)一步激發(fā)興趣。高中物理課程內(nèi)容多難度大，概念多而抽象，規(guī)律細(xì)而復(fù)雜，學(xué)習(xí)的直觀性和趣味性遠(yuǎn)不如初中物理學(xué)習(xí)，因而必須想方設(shè)法使學(xué)生建立間接學(xué)習(xí)興趣，如可運(yùn)用活動(dòng)激趣、實(shí)驗(yàn)激趣、多媒體激趣等方法。而學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的培養(yǎng)，除了要激發(fā)學(xué)習(xí)興趣外，還要注意所采用的方法是否符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，是否在學(xué)生的能力范圍之內(nèi)、是否能使學(xué)生從中獲得成功感等問題。在教學(xué)中通過指導(dǎo)學(xué)生作圖，不僅能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、增進(jìn)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，且簡便易行。例如學(xué)習(xí)《分子熱運(yùn)動(dòng)》，為顯示布朗顆粒做的是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，教材上給了一幅插圖（見圖1）。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)很容易誤認(rèn)為圖上的折線就是布朗顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。我采用了學(xué)生作圖法進(jìn)行教學(xué)，具體操作為：學(xué)生每人取一張白紙，我說“開始”，學(xué)生就閉目在紙上自由揮筆，每過5秒鐘我叫一下暫停，學(xué)生標(biāo)記此時(shí)筆尖位置并列序。

如此一分鐘后，再讓學(xué)生將剛才列序的位置用折線連接起來。然后取幾幅學(xué)生的作圖加以展示并進(jìn)行分析。這樣學(xué)生在感受動(dòng)手之趣、游戲之趣的同時(shí)，加深了對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解，并激發(fā)了進(jìn)一步探究現(xiàn)象成因的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

二、指導(dǎo)學(xué)生作圖，有助于突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)、把握知識(shí)重點(diǎn)

教材中的難點(diǎn)是學(xué)生思維難以突破、難以理解和容易受阻之處，教學(xué)過程中能否化難為易、化繁為簡是衡量一位教師教學(xué)水平高低的標(biāo)志之一。尤其那些既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)的內(nèi)容，教師必須運(yùn)用各種方法進(jìn)行科學(xué)處理，幫助學(xué)生“跳一跳”能“摘到桃子”，以達(dá)到較好的教學(xué)效果。例如學(xué)習(xí)《分子間作用力》時(shí)，分子間引力、斥力以及合力隨分子間距離改變而變化的問題是本節(jié)內(nèi)容的重難點(diǎn)。教學(xué)時(shí)我運(yùn)用了學(xué)生作圖法來突破難點(diǎn)、把握重點(diǎn)。在弄清有關(guān)分子力的基本概念和規(guī)律后，先指導(dǎo)學(xué)生研究教材的插圖，然后合上書根據(jù)自己的理解去作圖（見圖2）。這幅圖看似簡單，畫起來卻并不容易。因?yàn)榧纫紤]分子引力、斥力隨分子間距離大小的變化情況，又要注意在圖上用力的矢量正確反映這種變化，還要注意合力的變化。學(xué)生如果能作好這幅圖，可以說他已經(jīng)較好地理解了本節(jié)的難點(diǎn)，掌握本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容了。學(xué)生作好圖后，我先讓他們自己與教材插圖比較，分析差異，思考存在差異的原因。然后選取學(xué)生有代表性的作圖，投影后與學(xué)生一起分析、修改和完善。然后，讓學(xué)生在完善后的圖上作出合力圖像。學(xué)生的學(xué)習(xí)困難就在自我觀察、動(dòng)手作圖、對(duì)比思考、共同評(píng)析的過程中逐漸得以克服，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性也在這個(gè)過程中得到充分體現(xiàn)。

三、指導(dǎo)學(xué)生作圖，有利于培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)和審美情趣

楊振寧先生指出：“物理學(xué)的原理有它的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)有它美和妙的地方”。物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握基本技能的同時(shí)，也應(yīng)挖掘蘊(yùn)涵在物理知識(shí)中的美育因素，指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)美、鑒賞美、創(chuàng)造美，促進(jìn)“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。簡而言之，物理學(xué)的美從表像上看是物理現(xiàn)象的美，如對(duì)稱美、空間往復(fù)性和時(shí)間周期性美。從本質(zhì)上分析則是物理規(guī)律的內(nèi)在美——用最簡單的對(duì)規(guī)律的表達(dá)方式來揭示最深刻的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化所滿足的規(guī)律。指導(dǎo)學(xué)生作圖，不僅能讓學(xué)生欣賞到物理學(xué)的現(xiàn)象美，更能讓學(xué)生體驗(yàn)到物理規(guī)律的內(nèi)在美。

例如學(xué)習(xí)《等勢面》時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生作兩等量異種電荷的等勢面（見圖3），學(xué)生可以在作圖時(shí)領(lǐng)略到和諧、對(duì)稱的美，并進(jìn)而感受“等勢面與電場線正交”、“沿電場線方向，電勢逐漸降落”等物理規(guī)律的簡潔美、變化美。

四、指導(dǎo)學(xué)生作圖，有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維等多方面能力

從“知識(shí)與技能”維度來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是掌握知識(shí)過程，但更重要的是能力的培養(yǎng)過程。學(xué)生的能力包括：注意力、想像力、記憶力、抽像思維能力等等。知識(shí)的掌握是能力形成發(fā)展的必要條件，但知識(shí)的增長并不代表能力的提高，應(yīng)試教育下的“高分低能現(xiàn)像”最能說明這個(gè)道理。我們在教學(xué)過程中，在引導(dǎo)學(xué)生掌握物理知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)注重知識(shí)一技能一能力的轉(zhuǎn)化與發(fā)展，“刻意”去培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。指導(dǎo)學(xué)生作圖學(xué)習(xí)，既能突破難點(diǎn)，又能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，不失為一種有效的教學(xué)方法。例如，學(xué)習(xí)《波的干涉》內(nèi)容時(shí)，我讓學(xué)生自己作“波的干涉示意圖”（見圖4），并在作圖的過程中思考一些問題，如：

1.找出具有代表性的峰峰、谷谷、峰谷相遇點(diǎn)，分析其振動(dòng)情況？

2.分析干涉圖樣的特點(diǎn)。

3.兩個(gè)相干波源連線中垂線上各處的振動(dòng)一定加強(qiáng)嗎，為什么？始終加強(qiáng)嗎。

大約8分鐘后，從學(xué)生作圖中抽取幾張，用視頻展示臺(tái)投影展示，并讓學(xué)生點(diǎn)評(píng)。然后用一幅較好的學(xué)生作圖展開后續(xù)教學(xué)。整個(gè)教學(xué)過程，學(xué)生在教師問題的導(dǎo)引下，在對(duì)教材插圖認(rèn)真觀察、認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行認(rèn)真作圖，并進(jìn)行比較自己的作圖與教材插圖異同等具體活動(dòng)，無形之中他們的觀察力、空間想像力、概括、判斷和推理等思維能力都得到了鍛煉，也使得學(xué)生對(duì)《波的干涉》的學(xué)習(xí)由知識(shí)掌握提升到能力發(fā)展的高層次階段。

新理念下的物理教學(xué)過程中.教師應(yīng)當(dāng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行挖掘.尋找可以開展圖形圖象的教學(xué)內(nèi)容和方法，并進(jìn)行總體的構(gòu)思和安排，把圖形圖像的教學(xué)滲透到常規(guī)教學(xué)當(dāng)中。從教學(xué)的發(fā)展趨勢來看，多元化課程管理形式下新教材的插圖也將越來越多。實(shí)施指導(dǎo)學(xué)生作圖法來進(jìn)行物理教學(xué)，讓教材插圖“活”起來，以充分挖掘和發(fā)揮教材插圖的教育教學(xué)功能，不僅能起到激活課堂教學(xué)氣氛、突破難點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力的效果，還能促使教師更加重視研究教材把握教材，不斷優(yōu)化教學(xué)策略，加速自身的成長。

【責(zé)任編輯 朱桂興】