教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用策略

魏俊峰

摘 要：教材插圖是一種形象、直觀的教學(xué)材料。在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)開發(fā)利用教材插圖，不僅能增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣和感性認(rèn)識，也能優(yōu)化物理實驗教學(xué)模式，對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展起到積極作用。文章先分析插圖在初中物理教學(xué)中的運用優(yōu)勢，再指出應(yīng)如何運用插圖提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，并探討教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用價值，論述了教材插圖具體的運用策略，以供相關(guān)教育人士借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：教材插圖；初中物理；運用價值

中圖分類號：G6３? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2023）19-0082-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.19.027

新課改后的初中物理教材具有圖文并茂的特征，插圖在教材中的占比非常高，教師合理地應(yīng)用教材插圖實施物理教學(xué)，能夠輔助學(xué)生理解物理概念知識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、實驗探究等技能。為此，教師應(yīng)當(dāng)明晰教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用價值，根據(jù)物理教學(xué)需求和實際學(xué)情，深入開發(fā)教材中的插圖資源，借助教材插圖開展多樣化的物理探究活動，引導(dǎo)學(xué)生從中吸收物理知識經(jīng)驗，得到物理學(xué)習(xí)技能的強(qiáng)化，從而提高教材插圖的利用率。下面筆者就對此目標(biāo)展開教學(xué)芻議。

一、教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用價值

利用初中物理教材中的插圖引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，其價值在于以形象化的方式簡化物理知識學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生的物理知識求知意愿，培養(yǎng)學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)情感，提高學(xué)生的物理思維能力，強(qiáng)化學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生能夠自發(fā)自覺地學(xué)習(xí)物理知識。

現(xiàn)階段初中物理教學(xué)面臨的主要困境是部分學(xué)生的物理學(xué)習(xí)動機(jī)偏弱，認(rèn)為物理知識過于抽象，難以體會學(xué)習(xí)物理的樂趣和意義。初中物理教材中的插圖無論在內(nèi)容還是形式上都非常新穎、多樣，涉及物理與科學(xué)、技術(shù)、社會、生活等方面的聯(lián)系，具有較強(qiáng)的趣味性和啟發(fā)性，在初中物理教學(xué)中重視教材插圖的運用，最突出的價值就是激發(fā)學(xué)生的物理探究興趣。如在實施物理新課導(dǎo)入時，教師可以利用科學(xué)家肖像圖、生產(chǎn)生活相關(guān)圖創(chuàng)設(shè)情境，向?qū)W生介紹科學(xué)家的研究經(jīng)歷以及物理知識在各領(lǐng)域的應(yīng)用案例等，從而點燃學(xué)生的思維火花和物理學(xué)習(xí)熱情。

同時，插圖化教學(xué)還有利于學(xué)生清晰地了解物理現(xiàn)象。初中物理教學(xué)的主要內(nèi)容是引導(dǎo)學(xué)生觀察和了解物理現(xiàn)象，但是很多物理現(xiàn)象都要在特定環(huán)境下才能形成，若實驗室條件達(dá)不到要求，學(xué)生單憑文字描述，無法對物理現(xiàn)象產(chǎn)生真切的感知。物理教材中編排了大量的實驗現(xiàn)象圖和原理模擬圖，在教學(xué)中加強(qiáng)運用此類插圖能幫助學(xué)生清晰地了解物理現(xiàn)象。如針對一些實驗無法呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象，教師就可以組織學(xué)生觀察教材中相應(yīng)的實驗現(xiàn)象圖和原理模擬圖，引導(dǎo)學(xué)生描述、討論觀察到的物理現(xiàn)象，構(gòu)建物理概念和變化規(guī)律，從而深化學(xué)生對物理現(xiàn)象的認(rèn)知，鍛煉學(xué)生的觀察和辨析能力。

以教材中的插圖開展教學(xué)，還有利于提高學(xué)生的物理實驗操作能力。物理教學(xué)的基礎(chǔ)重在實驗，目前大部分學(xué)生都缺乏自主完成實驗操作的能力，在探究物理實驗時，常因一些操作失誤，導(dǎo)致無法獲得預(yù)期的實驗效果。物理教材中的實驗裝置圖和實驗操作示意圖等對學(xué)生自主開展物理實驗探究發(fā)揮著良好的示范和指導(dǎo)作用，在初中物理教學(xué)中著重運用實驗類的教材插圖有利于提高學(xué)生的實驗操作能力。如在物理實驗課上，教師可以將實驗類的教材插圖作為參考資料，鼓勵學(xué)生結(jié)合插圖中的實驗步驟和方法指示，合作開展物理實驗方案的設(shè)計和操作活動，從而降低實驗失誤的發(fā)生次數(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的物理實驗操作技能［1］。

二、教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用策略

（一）運用教材插圖實施物理教學(xué)導(dǎo)入

導(dǎo)入是初中物理教學(xué)中的重要一環(huán)，學(xué)生在探索陌生的物理課程之前，思維和情感都未得到喚醒，教師必須創(chuàng)設(shè)有趣有味的導(dǎo)入情境，才能使學(xué)生對物理新課產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機(jī)。教材插圖是創(chuàng)設(shè)物理導(dǎo)入情境的最佳材料，通常在教材章節(jié)的初始位置都會編排一些和日常生活有關(guān)的插圖，插圖中蘊含著物理知識和現(xiàn)象。因此，教師應(yīng)該運用教材插圖實施物理教學(xué)導(dǎo)入，并通過插圖內(nèi)容為學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)，也可以通過多媒體技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)教材中的插圖，使插圖內(nèi)容更具動態(tài)化的特征，吸引學(xué)生關(guān)注，簡化物理知識學(xué)習(xí)難度。同時，教師可基于插圖創(chuàng)設(shè)導(dǎo)學(xué)情境，通過提問等方式引導(dǎo)學(xué)生圍繞插圖內(nèi)容開展討論，再因勢利導(dǎo)揭示新課題，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索期待，實現(xiàn)教材插圖在物理教學(xué)中的初步應(yīng)用，以此激活課堂學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性。

如在關(guān)于聲音的產(chǎn)生與傳播的物理教學(xué)中，教材導(dǎo)入圖給出的是女孩在彈奏古琴的照片，教師可讓學(xué)生觀看插圖，使用音頻課件播放生活中的各種聲音，同時設(shè)問：同學(xué)們，插圖中的古琴演奏會發(fā)出什么聲音？在音頻課件中你聽到哪些聲音？學(xué)生交流后反饋：演奏古琴會發(fā)出悠揚的琴聲，音頻材料中有嬰兒的啼哭聲、鳥鳴聲、流水聲……教師認(rèn)同學(xué)生的回答后，揭示物理新課題：聲音是大家再熟悉不過的，那么聲音是如何產(chǎn)生的？又是怎樣被我們聽到的呢？下面我們就來共同探索這些謎題。這樣通過在物理教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)運用教材插圖，學(xué)生的內(nèi)心就產(chǎn)生好奇的萌芽，從而熱情高漲地投入新課學(xué)習(xí)［2］。

（二）運用教材插圖開展物理現(xiàn)象觀察

在初中物理教學(xué)中，部分物理現(xiàn)象依靠實物操作是難以呈現(xiàn)的，給學(xué)生觀察和分析物理現(xiàn)象帶來一定的阻礙。教材中將這些物理現(xiàn)象通過模擬圖、示意圖等形式呈現(xiàn)，不僅能具象化地反映微觀的物理現(xiàn)象，也便于學(xué)生觀察和研究，是對物理觀察材料的有效補(bǔ)充。教師應(yīng)該利用教材插圖開展物理現(xiàn)象觀察活動，針對抽象的、肉眼無法直接看到的物理現(xiàn)象，巧用教材中對應(yīng)的插圖為學(xué)生解釋物理現(xiàn)象，這會以直觀的方式為學(xué)生呈現(xiàn)微觀的物理世界，并組織學(xué)生觀察和探討其中蘊含的物理原理，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和在圖示中獲取信息的能力。教師也應(yīng)結(jié)合物理教材中的插圖對學(xué)生進(jìn)行提問，引導(dǎo)學(xué)生先描述看到的物理現(xiàn)象，再結(jié)合現(xiàn)象分析、總結(jié)對應(yīng)的物理原理［3］。如在講解關(guān)于音色的知識點時，不同發(fā)聲體的音色可以用聽覺進(jìn)行辨別，但是眼睛無法直接看到發(fā)聲體音色的區(qū)別。教材中提供了音叉、鋼琴、長笛三種發(fā)聲體的聲音波形圖，教師就可以使用音頻課件播放這三種發(fā)聲體相同音調(diào)的聲音片段，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察教材中的三幅聲音波形圖，同時提問：同學(xué)們，從插圖來看，音叉、鋼琴、長笛的波形有何異同之處？學(xué)生觀察、比較后回答：三種發(fā)聲體在發(fā)出音調(diào)相同聲音的情況下，波形在疏密程度上是相同的，但是波的形狀不同。教師追問：波形的疏密程度相同、波的形狀不同，分別代表什么？學(xué)生互動討論后反饋：疏密程度相同代表頻率相同，波的形狀不同代表音色不同。這樣，通過運用教材插圖開展物理現(xiàn)象觀察活動，學(xué)生就能扎實掌握音色和聲音的特性知識，觀察和分析圖示的能力也獲得強(qiáng)化。

（三）運用教材插圖實施物理概念教學(xué)

概念教學(xué)是初中物理課程的難點內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念知識時，經(jīng)常遭遇認(rèn)知障礙，單憑死記硬背學(xué)生的遺忘速度非常快。有研究表明，圖片記憶要深于文字記憶，教材在編排物理概念內(nèi)容時，通常會搭配一些插圖，用于解釋說明物理概念知識的來龍去脈，有助于加深學(xué)生對概念的理解和記憶。物理概念具有較強(qiáng)的客觀性，它以抽象及概況的方式反映客觀世界，反映了現(xiàn)象與過程的內(nèi)在聯(lián)系及本質(zhì)屬性，脫離具體物理現(xiàn)象的物理概念并不存在。因此，學(xué)習(xí)物理概念應(yīng)經(jīng)過現(xiàn)象到本質(zhì)的抽象過程。這也能夠看出，物理概念具有很大的抽象性，不利于學(xué)生理解，而教材中的插圖就是以形象、直觀的方式分解或呈現(xiàn)抽象的物理概念，所以教師在進(jìn)行概念教學(xué)時可以巧妙運用教材插圖，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合對應(yīng)的插圖理解概念，了解知識點，并以此為學(xué)生構(gòu)建更完善的物理知識網(wǎng)，

在學(xué)生初步識記物理概念知識后，教師還可以利用插圖開展問答訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生結(jié)合插圖闡述物理基本概念，從而加深學(xué)生的理解，提升物理概念教學(xué)效率。如在關(guān)于噪聲強(qiáng)弱等級和噪聲危害的概念教學(xué)中，教材給出的是人對不同強(qiáng)度聲音的感覺的圖文資料，插圖部分是生活中一些聲源的分貝數(shù)，如飛機(jī)起飛是140分貝，嘈雜的馬路是90分貝等。教師講授這部分概念時，就可以引導(dǎo)學(xué)生合作閱覽教材中的圖文資料，結(jié)合聲源插圖學(xué)習(xí)生活中常見聲音的強(qiáng)弱等級，以及噪聲環(huán)境對人體產(chǎn)生的危害等概念知識。學(xué)生掌握基本概念后，教師可任意指出一幅聲源插圖向?qū)W生提問：這個聲源的分貝數(shù)是多少？屬于噪音嗎？人在聽到這種強(qiáng)度等級的聲音后，主觀感覺是什么？請大家運用所學(xué)概念知識進(jìn)行解答。如教師指的是飛機(jī)起飛的插圖，學(xué)生聯(lián)系概念辨析后回答：飛機(jī)起飛的分貝數(shù)是130～140，超過90分貝，屬于噪音，人在聽到這種高強(qiáng)度噪音時的主觀感覺是無法忍受。這樣，通過在物理概念教學(xué)中應(yīng)用教材插圖，學(xué)生就能順利地了解物理概念在生活中的具體表現(xiàn)，從而達(dá)到透徹理解的目的［4］。

（四）運用教材插圖開展物理實驗探究

前文筆者談及，在初中物理教學(xué)中運用教材插圖有助于增強(qiáng)學(xué)生的實驗操作能力，現(xiàn)行物理教材中所編排的實驗類插圖可以作為實驗教學(xué)的參考資料來使用，直觀的實驗裝置圖、實驗操作示意圖等，都能幫助學(xué)生領(lǐng)會物理實驗的操作要點。教師應(yīng)該著重運用教材插圖開展物理實驗探究，如根據(jù)實驗裝置圖、流程圖及操作圖引導(dǎo)學(xué)生借助實驗類插圖開展合作實驗學(xué)習(xí)，完成各類物理實驗任務(wù)，從而發(fā)揮教材插圖對物理實驗的示范指導(dǎo)作用，發(fā)展學(xué)生的實驗探究素養(yǎng)。

教師可組織學(xué)生以5～6人的小組為單位合作觀察實驗圖示，了解實驗操作的方法和注意事項，通過討論設(shè)計完整的實驗方案，最后再依照方案完成實驗操作和探究［5］。如在關(guān)于用溫度計測量水溫的物理實驗教學(xué)中，教材中提供了四種溫度計使用方法圖，以及三種讀數(shù)方法圖，教師可指導(dǎo)學(xué)生分小組觀察實驗示意圖，思考哪些溫度計使用方法、讀數(shù)方法是正確的。學(xué)生結(jié)合圖示觀察、交流后反饋：溫度計的玻璃泡完全浸入水中，且不觸碰燒杯的底部和燒杯壁是正確的，讀數(shù)時視線和溫度計液面齊平是正確的。接下來，教師給各組學(xué)生發(fā)放燒杯、溫度計、冷、熱水等實驗器材，讓學(xué)生運用在圖示中學(xué)到的正確實驗方法合作設(shè)計實驗方案、開展手動操作活動，學(xué)生自主完成測量、讀數(shù)、記錄水溫數(shù)據(jù)等一系列實驗流程。這樣，通過在物理實驗探究中運用教材插圖，學(xué)生的操作失誤率大幅度降低，并形成良好的實驗?zāi)芰蛧?yán)謹(jǐn)意識。

（五）運用教材插圖實施物理文化拓展

物理是一門具有STSE性質(zhì)的學(xué)科，科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境的發(fā)展與物理研究都是息息相關(guān)的，現(xiàn)階段學(xué)生的科學(xué)視野較為狹窄，需要教師進(jìn)一步加強(qiáng)物理STSE教育。在物理教材中，除了編排概念插圖和實驗類插圖之外，還選配了含有STSE教育元素的插圖，反映出物理和各領(lǐng)域發(fā)展的密切關(guān)系。教師可以利用這些插圖對學(xué)生進(jìn)行文化拓展教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生了解物理發(fā)展史以及物理在科研、社會生產(chǎn)生活中的實際運用，從而開闊學(xué)生的科學(xué)視野，啟發(fā)學(xué)生思考其中涵蓋的生活、科學(xué)、環(huán)保等知識內(nèi)容與物理的聯(lián)系，以此達(dá)到通過物理教學(xué)提高學(xué)生物理文化素養(yǎng)的目的，并激勵學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中求實創(chuàng)新［6］。

如在關(guān)于升華和凝華的教學(xué)中，教材提供的插圖是雪山、湖泊以及因缺水而龜裂的稻田圖片，文字部分介紹了水循環(huán)知識，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系這兩幅插圖，合作閱讀插圖旁的文字資料。學(xué)生讀完后，教師設(shè)問：同學(xué)們，插圖中的雪山和湖泊是什么造就的？龜裂的稻田又是什么原因造成的？學(xué)生討論后回答：是水循環(huán)造就了雪山和湖泊，缺水影響水循環(huán)，導(dǎo)致稻田土地龜裂。教師追問：水資源在生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等發(fā)展領(lǐng)域都是不可或缺的，面對世界和我國的缺水現(xiàn)狀，應(yīng)該如何保護(hù)水資源？學(xué)生交流后反饋：應(yīng)該提升節(jié)水技術(shù)，每個人在生活中也要養(yǎng)成節(jié)水習(xí)慣。這樣，通過在物理文化拓展中應(yīng)用教材插圖，學(xué)生就能深切地感受到物理和社會發(fā)展、生活、環(huán)保的聯(lián)系，更能深刻地認(rèn)識到物理的重要性。

三、結(jié)語

總而言之，在初中物理教學(xué)中運用教材插圖，不僅有利于激發(fā)學(xué)生的物理探究興趣，也能幫助學(xué)生清晰地了解物理現(xiàn)象，還能提高學(xué)生的物理實驗操作能力。教師應(yīng)該深入研究教材中的插圖資源，加強(qiáng)在物理新課導(dǎo)入、現(xiàn)象觀察、概念教學(xué)、實驗探究、文化拓展等環(huán)節(jié)運用插圖，借助插圖深化學(xué)生對物理現(xiàn)象和概念知識的感性認(rèn)識，依托插圖培養(yǎng)學(xué)生的圖示觀察和分析能力，增強(qiáng)學(xué)生的實驗探究素養(yǎng)和科學(xué)精神，從而充分發(fā)揮教材插圖的物理教學(xué)功能。

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 丁燁.初中物理教材插圖在教學(xué)中的地位與作用［J］.試題與研究，2018（7）：247.

［3］ 徐杲.教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用策略分析［J］.數(shù)理化解題研究（初中版），2017（4）：65.

［4］ 石喬明.教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用［J］.湖南中學(xué)物理，2015（1）：31.

［5］ 蔡兆峰.教材插圖在初中物理教學(xué)中的運用策略研究［J］.中國教育技術(shù)裝備，2012（34）：101.

［6］ 趙開林.芻議課本插圖在初中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略［J］.新課程（教師版），2010（12）：386.

［責(zé)任編輯 梁愛芳］