以點(diǎn)帶面 方法自現(xiàn)
——高三復(fù)習(xí)課“物理中的圖像思想”教學(xué)設(shè)計

張燕怡

(中國人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080)

1 教學(xué)背景分析

物理圖像能形象、直觀地表示物理量間的關(guān)系，幫助建立概念、理解物理規(guī)律、呈現(xiàn)物理情景，同時也是解決物理問題的一種重要方法.分析、理解、應(yīng)用物理圖像，有助于學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、探究精神等物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

最近幾年的高考北京物理試題，多有涉及到圖像思想的題目，如2011年第18題(蹦極中的F-t圖)、2009年第17題(振動、波動圖像)、2005年第18題(交流電圖像)、2010年第20題(線性圖像反應(yīng)物理量間關(guān)系)、2015年第21題(單擺T2-L圖像)、2013年第21題(U-x圖像判斷)、2012年第23題(電梯超失重，a-t圖)、2013年第23題(蹦床，F(xiàn)-x圖)、2018年第23題(U-I圖)，2011年第24題(φ-x圖)，2012年第24題(E-x圖)等.這些題目涉及到物理教學(xué)各個板塊、各個知識點(diǎn)，但大致可歸納為兩條線索：一是要求學(xué)生正確地讀取圖像信息，并利用所學(xué)物理規(guī)律挖掘潛在信息；另一條是讓學(xué)生根據(jù)已知規(guī)律，畫圖、用圖、判斷圖像正誤.

高三二輪復(fù)習(xí)階段，為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的能力，提高思維水平，有必要抓住圖像的統(tǒng)一特征,進(jìn)行系統(tǒng)的專題教學(xué).

2 教學(xué)設(shè)計思路

物理圖像貫穿高中3年物理教學(xué)的始終，每個模塊都有大量圖像，素材繁多.針對圖像的專題復(fù)習(xí)，容易落入枚舉、歸納、堆砌的窠臼，但如果學(xué)生不親自動手總結(jié)，只依靠教師灌輸，其實收獲并不會很大，最終只是死記硬背了一堆東西而無法靈活應(yīng)用，反而還加重了學(xué)生負(fù)擔(dān).

本節(jié)課的授課時機(jī)是在高三二輪復(fù)習(xí)的中間階段.學(xué)生們通過系統(tǒng)、全面的一輪復(fù)習(xí)，知識網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建立起來，但熟練度和正確率還有待加強(qiáng).他們面對陌生的情景缺乏遷移能力，面對熟悉的問題又容易出現(xiàn)思維定勢.所以二輪復(fù)習(xí)，首先應(yīng)該打通力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)各個板塊之間的隔閡，通過類比、對比，在不同領(lǐng)域間建立起橫向、縱向的聯(lián)系，帶領(lǐng)學(xué)生梳理出一些通用的物理思想和本質(zhì)方法.在具體練習(xí)的過程中，應(yīng)該避免低水平重復(fù)，更強(qiáng)調(diào)知識系統(tǒng)中的死角、漏洞、易錯點(diǎn)和能力提升點(diǎn)，選擇綜合性強(qiáng)的題目進(jìn)行突破.

從具體授課班級的學(xué)情來分析，學(xué)生水平差異巨大，所以教學(xué)過程中，對不同層次的學(xué)生應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)，但一節(jié)課應(yīng)該力爭讓各個層次的學(xué)生都有收獲.

綜合以上分析，本節(jié)課，筆者嘗試從“讀圖”“畫圖”“析圖”3個方面進(jìn)行切入，讓學(xué)生經(jīng)歷3個有一定挑戰(zhàn)性的例題解答過程，以此帶出物理圖像問題中最通用、最本質(zhì)的方法和注意事項，再上升到理論高度，通過階段性總結(jié)進(jìn)行“點(diǎn)睛”.在每個例題中，問題的思維難度依次增大、層次逐步遞進(jìn)，以滿足不同學(xué)生的需求.

同時，本節(jié)課選用的素材涉及到力學(xué)和電磁學(xué)中多個方面的知識點(diǎn)，起到了以圖像為載體，對一輪復(fù)習(xí)的重難點(diǎn)進(jìn)行再強(qiáng)化的目的.

最后，教師在總結(jié)出通用思想方法的大前提下，精心設(shè)計提綱，以課后作業(yè)的形式，請學(xué)生自行完成對課內(nèi)圖像相關(guān)問題的歸納整理工作，有的放矢，既調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，又提高了課堂效率.

3 教學(xué)目標(biāo)

(1)通過一道易錯點(diǎn)集中的“讀圖”例題，讓學(xué)生通過經(jīng)歷因讀圖不清、思維定勢而失誤犯錯的過程，深刻理解圖像問題中“審圖”的重要性，強(qiáng)調(diào)、固化讀圖的規(guī)范流程.

(2)通過半開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生思考畫圖的一般思路：寫函數(shù)表達(dá)式,合理選擇自變量、因變量，追求線性關(guān)系圖，并體會線性圖像在物理探究性實驗中的妙處.

(3)通過一道高考模擬題原題，引導(dǎo)學(xué)生從單調(diào)性、凹凸性等方面，挖掘定性圖像中盡可能多的信息，并體會圖像中的“變化率”和“微元”思想.

(4)通過例題的解答過程，對一輪復(fù)習(xí)力學(xué)、電磁學(xué)的部分重難點(diǎn)問題進(jìn)行再強(qiáng)調(diào)和再認(rèn)識.

4 教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：

(1)“讀圖”的規(guī)范流程.

(2)“畫圖”的基本思路原則.

(3)分析定性圖像的基本方法.

難點(diǎn):

(1)如何通過合理選擇自變量、因變量，描繪出線性關(guān)系圖，以幫助探究物理規(guī)律.

(2)通過微元思想，理解定性圖像下面所圍面積為何能夠?qū)?yīng)相關(guān)物理量.

5 教學(xué)過程

教學(xué)過程如表1所示.

表1 教學(xué)過程

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

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