高中物理教學(xué)實(shí)踐中“過(guò)程草圖法”的創(chuàng)新運(yùn)用策略

陳亞虎

摘? ?要：物理知識(shí)點(diǎn)復(fù)雜，為了協(xié)調(diào)好知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，達(dá)到解題目的，“過(guò)程草圖法”成為一項(xiàng)主要選擇。從該方法的運(yùn)用出發(fā)，對(duì)當(dāng)前學(xué)生過(guò)程草圖的使用情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其中可能存在的一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，包括繪圖工具選擇問(wèn)題、圖形尺寸的把握問(wèn)題、審題問(wèn)題等。通過(guò)明確草圖繪制基本原則、繪圖方法具體選擇和應(yīng)用實(shí)踐等途徑，讓該方法可以持續(xù)地發(fā)揮作用，為高中學(xué)生掌握物理學(xué)科的解題技能打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高中物理;過(guò)程草圖法;運(yùn)用策略

引言

過(guò)程草圖指的是以輔助為主要功能，用于分析物理問(wèn)題、解決物理難題的主要工具之一，通過(guò)徒手或者是借助部分工具的方式來(lái)制作并不十分精準(zhǔn)的物理示意圖，為問(wèn)題的解決提供支持。過(guò)程草圖對(duì)學(xué)生而言十分重要，能幫助學(xué)生建立一個(gè)相對(duì)清晰的物理過(guò)程，更有助于這一群體摸索物理量之間的關(guān)系，確保問(wèn)題的具體化和形象化，搭建一個(gè)完整的邏輯平臺(tái)。但目前學(xué)生在物理過(guò)程草圖的使用過(guò)程還存在一定的現(xiàn)實(shí)困境，需要在教學(xué)中針對(duì)不足之處做出糾正處理，最終為學(xué)生的綜合能力的強(qiáng)化奠定基礎(chǔ)。

1? 高中物理教學(xué)實(shí)踐中“過(guò)程草圖法”的運(yùn)用價(jià)值

在高中物理的教學(xué)實(shí)踐中，既要關(guān)注學(xué)生物理知識(shí)的掌握情況，也要重點(diǎn)關(guān)注解題技能的強(qiáng)化。例如針對(duì)物理學(xué)科的習(xí)題解答，過(guò)程草圖法是一種有效的方法，以過(guò)程草圖的繪制來(lái)表示習(xí)題中的已知條件，更清晰地把握有利于解題的要素，為物理思維的形成和知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)提供保障。

1.1? 有利于學(xué)生物理思維的養(yǎng)成

高中物理的教學(xué)實(shí)踐中物理思維的養(yǎng)成始終是難點(diǎn)所在，且從學(xué)生處了解到，大部分學(xué)生物理思維并未形成。過(guò)程草圖法在高中物理教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，以直觀的方式來(lái)呈現(xiàn)解題過(guò)程，方便學(xué)生對(duì)已知條件和未知條件的明確，并結(jié)合過(guò)程草圖分析兩者的關(guān)聯(lián)性，找到解題思路。相比于傳統(tǒng)的僵化解題模式，顯然物理教學(xué)中過(guò)程草圖法的應(yīng)用，在傳授知識(shí)的同時(shí)也調(diào)動(dòng)學(xué)生的解題技能的提升，過(guò)程草圖以空間性、立體性鍛煉學(xué)生的抽象思維，使其在參與解題和主動(dòng)探究實(shí)踐中養(yǎng)成物理思維。

1.2? 有利于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)

對(duì)于高中階段的學(xué)生而言，物理知識(shí)的學(xué)習(xí)本身是知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程。初中階段的物理學(xué)習(xí)讓學(xué)生初步接觸到物理學(xué)科，邁入物理學(xué)科的大門。而在高中階段的物理學(xué)科，則是基于初中物理基礎(chǔ)之上編排的內(nèi)容，使得物理學(xué)科朝著更深層次邁進(jìn)。對(duì)于高中學(xué)生而言，高中階段接觸到的物理知識(shí)點(diǎn)由于知識(shí)點(diǎn)自身的抽象性較強(qiáng)，需要學(xué)生記憶的要點(diǎn)較多，容易導(dǎo)致知識(shí)結(jié)構(gòu)混亂。將過(guò)程草圖法在高中物理課堂上提出，是一種全新的解題方式以此鍛煉學(xué)生思維，使得學(xué)生以清晰的思維來(lái)應(yīng)對(duì)物理知識(shí)，可以將過(guò)程草圖法靈活運(yùn)用到學(xué)習(xí)、解題和探究當(dāng)中來(lái)，讓掌握過(guò)程草圖法不僅僅是一種解題方法，更是一種學(xué)習(xí)新方式。對(duì)過(guò)程草圖法的內(nèi)在價(jià)值的分析，該方法對(duì)學(xué)生物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)具有積極意義。

1.3? 推動(dòng)物理課程改革與教師專業(yè)成長(zhǎng)

從物理學(xué)科的角度看，高中階段的物理學(xué)科是主要學(xué)科，讓學(xué)生透過(guò)物理知識(shí)感知物理學(xué)科的獨(dú)特魅力，通過(guò)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)解釋生活中遇到的物理現(xiàn)象，處理物理難題。過(guò)程草圖法作為一種有效的教學(xué)方法，將其融入高中物理教學(xué)實(shí)踐中對(duì)物理課堂的教學(xué)改革有重要意義，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性，讓學(xué)生依據(jù)過(guò)程草圖法參與物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和解題實(shí)踐中。從教師專業(yè)成長(zhǎng)的角度看，師者傳道授業(yè)解惑，教師自身對(duì)新方法、新內(nèi)容的理解直接影響物理課堂的教學(xué)效果，過(guò)程草圖在高中物理課堂上的應(yīng)用，教師需要吃透這一方法，并在課堂上進(jìn)行具體演示，而后驗(yàn)證過(guò)程草圖法的有效性。在整個(gè)實(shí)踐檢驗(yàn)的過(guò)程中，教師的自身綜合素養(yǎng)得到強(qiáng)化，自身專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備量提升，教學(xué)技能提升。

2? 高中學(xué)生在繪制物理“過(guò)程草圖法”時(shí)存在的問(wèn)題

對(duì)于高中生而言，物理學(xué)科本身就是一項(xiàng)復(fù)雜的學(xué)科，在物理解題的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閷?duì)物理內(nèi)容把握不充分而造成的解題錯(cuò)誤的情況，作為一種主要的解題工具，過(guò)程草圖法通常能發(fā)揮重要作用。但由于學(xué)生個(gè)體差異的存在，過(guò)程草圖的應(yīng)用還存在問(wèn)題。

2.1? 徒手繪圖與繪圖工具使用的協(xié)調(diào)矛盾

在物理解題的過(guò)程中使用過(guò)程草圖，主要是為了完成物理的有效解題過(guò)程。且物理草圖的繪制，就是為了輔助解題，繪制過(guò)程沒必要時(shí)時(shí)刻刻都使用繪圖工具，徒手繪圖和繪圖工具的使用，要協(xié)調(diào)好相互關(guān)系[ 1 ]。從學(xué)生在物理課堂上的過(guò)程草圖的運(yùn)用實(shí)踐來(lái)看，是否選擇徒手繪圖或者是繪圖工具上很難做好協(xié)調(diào)。如物理課堂上的一些簡(jiǎn)單的習(xí)題，僅借助徒手繪圖即可完成，試圖使用繪圖工具則會(huì)造成時(shí)間上的損耗，影響做題速度。

2.2? 繪圖工具選擇不當(dāng)

對(duì)學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生在繪制過(guò)程草圖時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)兩種情況：其一，使用碳素筆來(lái)繪制草圖，雖然過(guò)程簡(jiǎn)單，但一旦繪制的過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，則無(wú)法進(jìn)行修改，從而造成繪制的草圖無(wú)法正常使用，重新繪圖自然會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上的損耗，也會(huì)消耗學(xué)生的耐心。對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于使用碳素筆做題和答卷過(guò)程便捷，很少切換使用鉛筆進(jìn)行繪圖，缺乏良好習(xí)慣的支持，影響過(guò)程草圖的使用效果;其二，對(duì)于過(guò)程草圖當(dāng)中的一些特殊角度，大部分學(xué)生愿意使用量角器繪圖，過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，簡(jiǎn)單的使用三角板快速定位角度即可。繪圖工具的合理選擇，縮減過(guò)程草圖的制作時(shí)間，從而更好的使用過(guò)程草圖來(lái)達(dá)成解題目標(biāo)[ 2 ]。

2.3? 圖形尺寸把握不具體

物理習(xí)題內(nèi)容涉及到的物理量較多，如果在過(guò)程草圖的繪制過(guò)程中，無(wú)法精準(zhǔn)定位每一個(gè)物理量，則會(huì)出現(xiàn)過(guò)程草圖利用率不高的情況。如學(xué)生在過(guò)程草圖的繪制過(guò)程中，如果草圖繪制的尺寸過(guò)小，會(huì)造成物理量的表現(xiàn)不準(zhǔn)確，對(duì)一些細(xì)節(jié)要素定位不夠具體，無(wú)法為解題預(yù)留空間。如果尺寸過(guò)大，會(huì)造成草紙的浪費(fèi)。但從大部分學(xué)生的實(shí)踐情況來(lái)看，圖形尺寸都很難有效控制，且重復(fù)問(wèn)題的不斷出現(xiàn)，造成過(guò)程草圖的利用率明顯下降。

2.4? 審題與繪圖缺乏一致性

高中物理習(xí)題內(nèi)容涉及的物理量和基本數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，過(guò)程草圖可以幫助學(xué)生厘清物理量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，讓學(xué)生可以把握習(xí)題的做題主線，定位解題思路。但結(jié)合實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生存在審題不清的情況，對(duì)習(xí)題當(dāng)中的內(nèi)容和物理量的定位不夠明確，盲目地制作過(guò)程草圖，在繪制過(guò)程中極容易出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法為解題提供支撐，出現(xiàn)做題時(shí)間上的浪費(fèi)問(wèn)題，影響做題速度[ 3 ]。

3? 高中物理教學(xué)實(shí)踐中“過(guò)程草圖法”的創(chuàng)新運(yùn)用策略

高中生本身面臨較大的學(xué)習(xí)壓力，特別是物理學(xué)科學(xué)生普遍存在畏難情緒。過(guò)程草圖作為輔助工具，學(xué)生具備繪制過(guò)程草圖的能力是物理課堂教學(xué)要關(guān)注的焦點(diǎn)。準(zhǔn)確定位，做好教學(xué)環(huán)節(jié)的全面優(yōu)化，對(duì)高中物理教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展有顯著意義。

3.1? 明確繪制草圖的基本原則

在高中物理教學(xué)實(shí)踐中為培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力，要對(duì)繪圖前的基礎(chǔ)性準(zhǔn)備工作具體明確，讓學(xué)生明確繪圖的基本原則：其一，規(guī)范性。過(guò)程草圖的繪制，核心是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用繪圖的方法來(lái)解決物理難題，提高解題速度，強(qiáng)化解題能力。草圖繪制的全過(guò)程要堅(jiān)持規(guī)范性，全面了解物理量之后，規(guī)劃繪圖的尺寸，避免作圖潦草造成繪圖之后出現(xiàn)問(wèn)題，浪費(fèi)解題時(shí)間;其二，快捷性。過(guò)程草圖本身就是一種輔助做題的方法，快捷性強(qiáng)調(diào)以最快時(shí)間來(lái)達(dá)到解題目標(biāo)，讓內(nèi)容呈現(xiàn)具體化，滿足做題的基本要求;其三，簡(jiǎn)潔性。保持草圖當(dāng)中的各項(xiàng)基本信息的整潔、清晰，方便答題使用。包括公式、字母、標(biāo)注等等，清晰的過(guò)程草圖，有助于準(zhǔn)確定位答案。在基本原則的講解過(guò)程中，教師可以嘗試?yán)枚嗝襟w設(shè)備等基本的輔助性的工具，讓內(nèi)容的呈現(xiàn)更具體，讓學(xué)生對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程草圖有明確認(rèn)知，從而愿意堅(jiān)持基本原則，在物理解題的過(guò)程中去使用過(guò)程草圖[ 4 ]。

3.2? 做好繪圖方法的具體選擇

在高中物理的課堂之上，過(guò)程草圖的繪制能力直接關(guān)系到學(xué)生的解題速度，對(duì)學(xué)生的物理成績(jī)有直接影響。為此，在物理教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中要把握側(cè)重點(diǎn)，提出具體、可行的策略和基本方案，讓學(xué)生可以掌握繪圖方法，提高繪圖能力[ 5 ]。其一，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用繪圖工具。繪圖工具的選擇，需要教師做好引導(dǎo)。如在日常的物理習(xí)題的解題過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生使用鉛筆繪制草圖的習(xí)慣，一旦繪制的草圖出現(xiàn)問(wèn)題之后方便進(jìn)行修改，日常實(shí)踐和教學(xué)過(guò)程中的習(xí)慣培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)有重要意義;其二，開展各類實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)過(guò)程草圖的繪制有充分的理解。如依托班級(jí)的平臺(tái)，可以開展“過(guò)程草圖”的評(píng)選比賽，讓學(xué)生對(duì)過(guò)程草圖的認(rèn)知更充分，更積極、更主動(dòng)地參與到實(shí)踐當(dāng)中來(lái)。以評(píng)選比賽等方式，糾正學(xué)生過(guò)程草圖經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，讓過(guò)程草圖的繪制效果得到進(jìn)一步的強(qiáng)化。除此之外，還可以借助學(xué)校的平臺(tái)，利用新舊媒體的傳播便捷性，讓過(guò)程草圖的價(jià)值充分展現(xiàn)，帶給學(xué)生良好的成長(zhǎng)環(huán)境，為學(xué)生的成長(zhǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);其三，深入實(shí)踐，在實(shí)踐過(guò)程中增強(qiáng)學(xué)生的繪圖能力。對(duì)日常教學(xué)中的一些習(xí)題，可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行草圖的繪制，讓學(xué)生草圖繪制的能力得到鍛煉。并通過(guò)全過(guò)程觀察的方式，讓學(xué)生對(duì)過(guò)程草圖有全面認(rèn)知，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的地方做出糾正處理，讓細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更完全。繪圖方法的具體選擇，教師的科學(xué)引導(dǎo)至關(guān)重要[ 6 ]。

3.3? 結(jié)合實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)“過(guò)程草圖法”的應(yīng)用

如在講解“隊(duì)伍行進(jìn)”的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，涉及到的知識(shí)點(diǎn)包括位移、路程、速度和時(shí)間等基礎(chǔ)的物理量，由于各個(gè)物理量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系相對(duì)復(fù)雜，通常在解決和處理這一類問(wèn)題時(shí)，大部分學(xué)生出現(xiàn)了解題困難的情況，無(wú)從下手。對(duì)于這一類的習(xí)題內(nèi)容，則可以充分利用過(guò)程草圖的方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)這一類習(xí)題內(nèi)容有充分認(rèn)知，并學(xué)會(huì)使用過(guò)程草圖的繪制來(lái)解決關(guān)鍵性的問(wèn)題。

例題：一支長(zhǎng)L=150 m的隊(duì)伍沿公路勻速前進(jìn)，一名處于隊(duì)尾的隊(duì)員前進(jìn)s0=300 m后追趕到隊(duì)伍前端來(lái)傳遞相關(guān)信息，并在傳遞完成信息之后快速的返回隊(duì)尾，隊(duì)伍已經(jīng)前進(jìn)s1=200 m，忽略隊(duì)尾人員傳遞信息時(shí)隊(duì)伍的位移，求這名隊(duì)員整個(gè)過(guò)程中的路程。

在解題的過(guò)程中，通過(guò)過(guò)程草圖法能夠更直觀地反映出相關(guān)的物理量，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和找到物理量相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，從而得出答案。教師繪制過(guò)程草圖，如圖1所示。

根據(jù)草圖的信息可以得到，隊(duì)伍的位移s=s1=200 m

通過(guò)的路程? ? s=s0 +s2

其中s2=s0-s1

解之得s=400 m。

從整個(gè)解題過(guò)程來(lái)看，過(guò)程草圖的繪制方便了解題過(guò)程，讓解題過(guò)程更有序的展開，對(duì)學(xué)生的解題能力的強(qiáng)化有重要意義[ 7 ]。

綜上所述，圍繞過(guò)程草圖的高中物理課堂，不但打開了高中物理課堂教學(xué)的新思路，也讓學(xué)生的繪制草圖的能力得到進(jìn)一步的強(qiáng)化。相比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，顯然過(guò)程草圖的教學(xué)實(shí)踐有顯著價(jià)值。

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