“形”跡可疑 識(shí)辨真?zhèn)?/h1>
2018-04-25 13:06:36王馳明王芳
物理教學(xué)探討 2018年3期
王馳明 王芳
摘 要：圖像作為一種特殊的數(shù)學(xué)語言，在物理學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛。這是因?yàn)樗苄蜗蟮乇磉_(dá)物理規(guī)律，能直觀地描述物理過程，能鮮明地表示物理量之間的依賴關(guān)系，所以物理圖像成為處理物理問題化繁為簡、化抽象為具體的重要工具。然而，圖像的運(yùn)用并不是任何一個(gè)學(xué)生都能熟練掌握的，其中一個(gè)重要的原因就是他們對(duì)圖像中各元素的物理意義理解不到位，而且一些圖像“形跡可疑”。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意運(yùn)用好插圖，把閱讀和識(shí)圖結(jié)合起來。
關(guān)鍵詞：物理圖像；識(shí)圖能力；插圖
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）3-0056-3
物理課本圖文并茂，其中有很多圖像，例如，x-t圖、v-t圖、a-t圖、U-I圖等。這些圖像對(duì)學(xué)生理解和掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能有重要作用。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重指導(dǎo)學(xué)生掌握識(shí)圖方法，“吃透”教材中的插圖，把閱讀和識(shí)圖結(jié)合起來?？梢試L試從以下幾點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖和析圖能力。
1 弄清插圖，發(fā)掘內(nèi)涵和外延
在講解插圖的名稱、特點(diǎn)、重要功能等知識(shí)時(shí)還要對(duì)插圖進(jìn)行深入剖析，挖掘出圖中所包含的內(nèi)涵和外延，促使知識(shí)的綜合和深化。例如，在選修3-1教材中第二章第3節(jié)《歐姆定律》一節(jié)中有導(dǎo)體R1、R2的U-I圖（圖1）和導(dǎo)體R1、R2的伏安特性曲線（圖2）。圖形看起來十分相像，容易混淆，特別是導(dǎo)體的伏安特性曲線學(xué)生在理解上容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
2 要求學(xué)生歸納插圖，構(gòu)建知識(shí)體系
學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中把不同的插圖納入同一知識(shí)體系圖中，這樣不僅整理了相關(guān)知識(shí)，而且能使學(xué)生在解題過程中觸類旁通。如教材中有關(guān)測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了圖像法求解E和r。其原理為閉合電路的歐姆定律，由E=U+Ir變形得U=-Ir+E，建立U-I圖，得出縱軸截距為E、斜率的絕對(duì)值為r的結(jié)論，此種方法稱為圖像法。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中可以引導(dǎo)學(xué)生拓展總結(jié)。不同的圖像及求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法。通過這樣的總結(jié)，并配以練習(xí)，學(xué)生能主動(dòng)地從不同角度形成一個(gè)內(nèi)容豐富的知識(shí)塊。
3 指導(dǎo)學(xué)生改造插圖，挖掘圖的隱含內(nèi)容，加深理解圖意
在伏安法測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，采用作圖法處理數(shù)據(jù)，干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖4所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始），并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減?。ㄈ鐖D5所示）。此時(shí)，圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢。
適當(dāng)?shù)馗脑觳鍒D，挖掘出圖的隱含內(nèi)容，就容易在教學(xué)中引起學(xué)生的聯(lián)想，幫助學(xué)生抓住知識(shí)的核心內(nèi)容和要領(lǐng)，有助于學(xué)生深入理解和記憶知識(shí)，特別是有助于提高學(xué)生綜合概括知識(shí)的能力，既增強(qiáng)了學(xué)生識(shí)圖、讀圖的能力，又促進(jìn)了知識(shí)的深化和發(fā)散。
4 引導(dǎo)學(xué)生觀察內(nèi)容的變化
多媒體教學(xué)已普遍進(jìn)入學(xué)習(xí)中，若能找到與教材中插圖所表示內(nèi)容相關(guān)的項(xiàng)目，可以使學(xué)生獲得的知識(shí)具有連續(xù)性和完整性，加深對(duì)知識(shí)的理解。
5 抓訓(xùn)練，提高識(shí)圖能力
識(shí)圖首先要明確圖的名稱、性質(zhì)、在教材中的地位和作用，其次要采用抓“標(biāo)、線、點(diǎn)、面”相結(jié)合的方法。如解答定量曲線類試題時(shí)，看清縱、橫坐標(biāo)的含義，找出兩者之間的聯(lián)系是解答此類試題的基礎(chǔ)，坐標(biāo)曲線實(shí)際上就是橫坐標(biāo)對(duì)縱坐標(biāo)的影響?？v坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系有的比較明顯，有的比較隱晦，需利用所學(xué)的物理學(xué)知識(shí)聯(lián)想、推理，找出縱、橫坐標(biāo)聯(lián)系的橋梁，從而找出縱、橫坐標(biāo)表示的真正變量?！熬€”主要看曲線的斜率，關(guān)注斜率所代表的物理量。圖像斜率代表某兩個(gè)物理量的增量之比（不一定是某物理量的變化率），其大小往往表示另一個(gè)物理量的值，學(xué)生對(duì)熟悉的物理圖像能清楚地知道其斜率所代表的物理意義，而對(duì)于生疏的物理圖像卻難以確定，說明他們對(duì)斜率與物理函數(shù)的聯(lián)系并不清楚，學(xué)生能順利地找到直線斜率，但對(duì)斜率的計(jì)算和判斷就會(huì)存在明顯的困難，可見教學(xué)中對(duì)讀圖中斜率教學(xué)的重要性?！包c(diǎn)”指曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、線與線之間的交叉點(diǎn)，找出有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，弄清數(shù)據(jù)代表的物理含義，理解點(diǎn)背后隱藏的物理原理，利用物理原理進(jìn)行推理與計(jì)算?！懊妗敝笀D像與橫軸所圍成的面積的值，常代表另一個(gè)物理量的大?。M、縱物理量的乘積），如v-t圖中圖像與t軸所圍面積代表位移大小，a-t圖中圖像與t軸所圍面積代表速度變化量的大小等。學(xué)生對(duì)利用面積的物理意義來解決問題感覺生疏，但“面積”在有些問題中常常能起到意想不到的作用?？梢钥闯鼋虒W(xué)中對(duì)圖像識(shí)“面”是很有必要的。
總之，在平時(shí)的教學(xué)中不僅要講透各種圖像的內(nèi)涵和外延，還要在學(xué)生理解的基礎(chǔ)上啟迪學(xué)生進(jìn)一步思考，使課本有關(guān)圖像及含義深深記憶在學(xué)生的大腦中便于提取和利用。也要經(jīng)常采用各種形式，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行圖—表、圖—線、圖—文的轉(zhuǎn)換，來提高識(shí)圖、讀圖能力。通過這樣的鍛煉，相信教學(xué)中能夠收到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊紅霞.挖掘插圖內(nèi)涵，培養(yǎng)識(shí)圖能力[J].小學(xué)自然教學(xué)，2001（3）：18.
[2]畢海濤.五“讀”俱全——談物理圖像在力學(xué)問題中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2009，38（6）：34-36.
[3]2014高考總復(fù)習(xí)用書——優(yōu)化探究[M].桂林：漓江出版社，2014.
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王馳明 王芳
摘 要：圖像作為一種特殊的數(shù)學(xué)語言，在物理學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛。這是因?yàn)樗苄蜗蟮乇磉_(dá)物理規(guī)律，能直觀地描述物理過程，能鮮明地表示物理量之間的依賴關(guān)系，所以物理圖像成為處理物理問題化繁為簡、化抽象為具體的重要工具。然而，圖像的運(yùn)用并不是任何一個(gè)學(xué)生都能熟練掌握的，其中一個(gè)重要的原因就是他們對(duì)圖像中各元素的物理意義理解不到位，而且一些圖像“形跡可疑”。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意運(yùn)用好插圖，把閱讀和識(shí)圖結(jié)合起來。
關(guān)鍵詞：物理圖像；識(shí)圖能力；插圖
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）3-0056-3
物理課本圖文并茂，其中有很多圖像，例如，x-t圖、v-t圖、a-t圖、U-I圖等。這些圖像對(duì)學(xué)生理解和掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能有重要作用。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重指導(dǎo)學(xué)生掌握識(shí)圖方法，“吃透”教材中的插圖，把閱讀和識(shí)圖結(jié)合起來?？梢試L試從以下幾點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖和析圖能力。
1 弄清插圖，發(fā)掘內(nèi)涵和外延
在講解插圖的名稱、特點(diǎn)、重要功能等知識(shí)時(shí)還要對(duì)插圖進(jìn)行深入剖析，挖掘出圖中所包含的內(nèi)涵和外延，促使知識(shí)的綜合和深化。例如，在選修3-1教材中第二章第3節(jié)《歐姆定律》一節(jié)中有導(dǎo)體R1、R2的U-I圖（圖1）和導(dǎo)體R1、R2的伏安特性曲線（圖2）。圖形看起來十分相像，容易混淆，特別是導(dǎo)體的伏安特性曲線學(xué)生在理解上容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
2 要求學(xué)生歸納插圖，構(gòu)建知識(shí)體系
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適當(dāng)?shù)馗脑觳鍒D，挖掘出圖的隱含內(nèi)容，就容易在教學(xué)中引起學(xué)生的聯(lián)想，幫助學(xué)生抓住知識(shí)的核心內(nèi)容和要領(lǐng)，有助于學(xué)生深入理解和記憶知識(shí)，特別是有助于提高學(xué)生綜合概括知識(shí)的能力，既增強(qiáng)了學(xué)生識(shí)圖、讀圖的能力，又促進(jìn)了知識(shí)的深化和發(fā)散。
4 引導(dǎo)學(xué)生觀察內(nèi)容的變化
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5 抓訓(xùn)練，提高識(shí)圖能力
識(shí)圖首先要明確圖的名稱、性質(zhì)、在教材中的地位和作用，其次要采用抓“標(biāo)、線、點(diǎn)、面”相結(jié)合的方法。如解答定量曲線類試題時(shí)，看清縱、橫坐標(biāo)的含義，找出兩者之間的聯(lián)系是解答此類試題的基礎(chǔ)，坐標(biāo)曲線實(shí)際上就是橫坐標(biāo)對(duì)縱坐標(biāo)的影響?？v坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系有的比較明顯，有的比較隱晦，需利用所學(xué)的物理學(xué)知識(shí)聯(lián)想、推理，找出縱、橫坐標(biāo)聯(lián)系的橋梁，從而找出縱、橫坐標(biāo)表示的真正變量?！熬€”主要看曲線的斜率，關(guān)注斜率所代表的物理量。圖像斜率代表某兩個(gè)物理量的增量之比（不一定是某物理量的變化率），其大小往往表示另一個(gè)物理量的值，學(xué)生對(duì)熟悉的物理圖像能清楚地知道其斜率所代表的物理意義，而對(duì)于生疏的物理圖像卻難以確定，說明他們對(duì)斜率與物理函數(shù)的聯(lián)系并不清楚，學(xué)生能順利地找到直線斜率，但對(duì)斜率的計(jì)算和判斷就會(huì)存在明顯的困難，可見教學(xué)中對(duì)讀圖中斜率教學(xué)的重要性?！包c(diǎn)”指曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、線與線之間的交叉點(diǎn)，找出有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，弄清數(shù)據(jù)代表的物理含義，理解點(diǎn)背后隱藏的物理原理，利用物理原理進(jìn)行推理與計(jì)算?！懊妗敝笀D像與橫軸所圍成的面積的值，常代表另一個(gè)物理量的大?。M、縱物理量的乘積），如v-t圖中圖像與t軸所圍面積代表位移大小，a-t圖中圖像與t軸所圍面積代表速度變化量的大小等。學(xué)生對(duì)利用面積的物理意義來解決問題感覺生疏，但“面積”在有些問題中常常能起到意想不到的作用?？梢钥闯鼋虒W(xué)中對(duì)圖像識(shí)“面”是很有必要的。
總之，在平時(shí)的教學(xué)中不僅要講透各種圖像的內(nèi)涵和外延，還要在學(xué)生理解的基礎(chǔ)上啟迪學(xué)生進(jìn)一步思考，使課本有關(guān)圖像及含義深深記憶在學(xué)生的大腦中便于提取和利用。也要經(jīng)常采用各種形式，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行圖—表、圖—線、圖—文的轉(zhuǎn)換，來提高識(shí)圖、讀圖能力。通過這樣的鍛煉，相信教學(xué)中能夠收到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊紅霞.挖掘插圖內(nèi)涵，培養(yǎng)識(shí)圖能力[J].小學(xué)自然教學(xué)，2001（3）：18.
[2]畢海濤.五“讀”俱全——談物理圖像在力學(xué)問題中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2009，38（6）：34-36.
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