物理图像与作图在高一教学中应用的心得体会.doc

物理图像与作图在教学中应用的心得体会

摘要：随着教改的深化，高中物理教学大纲、教材都相对降低了要求，然而在教学过程中仍旧存在一个问题——初高中物理知识的衔接。为了学生能适应高中物理的学习，在高中教材里仍然附了很多实物和图像。 因此我认为高中物理教学过程中应该更多的采用图像法。
关键词：物理图像 物理问题的解决 画图分析能力

窗体底端
学习物理离不开图形，从运用力学知识的机械设计到运用电磁学知识的复杂电路设计，都是主要依靠"图形语言"来表述的。知识的条理化，分析解决问题的思路等问题，用通常意义上的语言或文字表达都是有局限性和低效率的。所以，按照科学的方法动手画图是学习物理的重要方法，而且对今后进一步学习现代科学技术有着重要意义。  
随着教改的深化，高中物理教学大纲、教材都相对降低了要求，然而在教学过程中仍旧存在一个问题 ----初高中物理知识的衔接。学生普遍反应，在初中学习物理只需花很少的时间，上课听讲、课后完成作业，知识基本上就掌握了。而高中物理所用的时间多，上课听讲、认真的看书，课后还是不会做作业。产生这种现象的原因主要有两点：一是初中物理知识简单，直观形象，都来源于生活。 高中物理知识性强，有些规律要通过学生自己理解、总结，有些规律与生活中的现象相悖，着重学生各方面能力的培养。二是学生的年龄特征决定的，初中学生主要是培养形象思维，而高中学生必须由形象思维上升到抽象思维，提高思维深度。从教材看来，思维形式的提高也很明显。初中教材从具体的事物、具体的自然现象中总结规律；高中教材将具体的实物抽象为理想的模型，比如质点、点电荷。通过研究这些理想模型的运动来总结规律。为了学生能适应高中物理的学习，在高中教材里仍然附了很多实物和图像。 因此我认为高中物理教学过程中应该更多的采用图像法。
高中物理从运动学开始，即从运动的描述，运动过程的分析及力的描述、物体的受力分析、力的分解与力的合成，再到磁场线的描述和机械振动的图线，都要借助“图形语言”来表达。利用画图建立物理模型，找出各物理量之间的关系，是帮助我们分析物理问题、解决物理问题发一个重要环节。但是在实际的物理教学中发现，许多高中学生在物理学习中不会利用图形，更不知怎样通过画图来分析问题、解决物理问题，自然就感觉物理不好学，学不好物理。因此，做为一名高中物理教师就应从高一开始，在物理课堂上积极培养学生画图能力。怎样在物理教学中培养学生的动手画图能力呢？ 
在讲授匀速运动的时间位移图像时 ,有些学生由于没有很好的掌握位移的概念，又不结合实际分析，轻易地把该图像理解为物体的运动轨迹。也有少数学生读不懂这类图像，在数学中这是很简单的直角坐标和正比例函数关系，在此有必要对比着讲解。这些细节之处看起来不重要，然而这是培养学生分析问题、应用数学手段处理问题的能力和提高思维能力的最佳例子。实际上解决物理问题关键在于构建物理模型，将实物和文字表述用理想模型和图像表示出来。学生要做到这点，要靠平时多看、多练。这一步不能突破，那么学生学习高中物理的效率就不高。同时也要求教师在课堂上多示范。 比如：甲乙两辆车相距 100m，同时沿同一方向出发，甲车初速度为20m/s、以加速度为2m/s2做匀减速度直线运动。乙车初速度为零，以加速度为6m/s2做匀加速度直线运动。问两车能否相遇，相遇前的最大距离是多少？解决这类追及问题我们只有两个可用条件：速度相等，位移相等。怎样运用这两个条件呢？

首先分析题意，分析题意的过程就是作出两车运动的过程的图像，如果将上图作出来了，清晰的看出甲车做匀减速运动乙车做匀加速运动，甲乙两车一定相遇，相遇前速度相等时，之间的距离最大。因此作图是解题的关键，作图的过程就是分析、理解题意的过程。在习题课中就该强化训练，务必让学生掌握作图的方法，能灵活的运用。
如图所示，一物块C用两根无弹性的轻绳悬在空中，现保持绳OA的位置不变，让绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的拉力大小变化情况是？

在这类问题中，根据题意用图形来描绘出真实的情景，标上相关的物理量，观察所画出的物理情景图，找出各物理量的关系，列出式子，很快就可以找到解决问题的方法了。

二、 高一学生画图分析能力差的主要原因 
怎样在物理教学中培养学生的动手画图能力呢？ 画图分析，建立物理模型在物理学习中有很重要的地位，是分析解决物理问题的一个重要环节，可以帮助我们理解题目。在高一的教学中发现很多学生在解题时头脑里可能想象出一些大概的东西，但是就是没有动笔画图分析的意识，不会画图，或者不知道要画什么，不知道从哪开始下手来分析解决问题。其主原因有以下几点： 
1.初、高中物理学习内容的跨度大，初中物理教材内容多是简单的物理现象和结论，对物理概念的规律的定义与解释简单粗略，研究的问题大多是单一对象、单一过程、静态、比较直观的问题，学生易于理解和接受，而进入高中的学习后，物理概念和规律更加抽象，研究的问题涉及到两个或两个以上的物体，多个力、多个物理量、多个过程，不单是要想象得出来，还需要将抽象的问题用“图形语言”转化为直观图像表达出来，帮助理解分析问题，如在研究物体平衡问题时，高中的学习内容主要研究两个力以上的多力平衡，需要借助画受力分析图从而推断各个力的关系，而初中只是涉及到二力平衡，对学生画图分析推理能力的要求大大提高，这对于高一学生来说难以适应，需要一定的时间来过渡。 
2.学生在解决物理问题的过程中，主观意识比较强，存在凭生活经验或感觉胡乱猜测的现象  
在初中教学阶段主要是通过观察一些实验现象、生活现象，直观地介绍物理现象和规律，很少触及物理现象的本质，学生动手画图分析问题的机会比较少，这使学生习惯于从自己的生活经验出发，对一些问题和现象形成一定的看法和观点，形成一定的思维定势，然后学生就会凭生活经验或感觉去胡乱猜测，这样就使学生在解题过程中缺少动笔画图分析的意识，如一些选择题的做题过程，很多学生就存在凭感觉猜测的情况。 
3.学生在解决物理问题的过程中，只注重套公式计算，画图分析少 ，在做练习时，很多学生的解题只想着套公式运算，得出最后的答案就好了，如果得不出答案就不知道该怎么办了，没有养成画图分析的习惯，整个解题过程中没有一幅力分析图或是物理情景图，可以说是套公式的数学运算过程。 
4.部分学生学习态度不端正，分析物理问题时缺乏耐心，急于求成 在分析解决物理问题的过程中，需要通过画图分析来求解的问题很多，尤其是涉及到多个力、多个物体、多个过程的问题，要画受力分析图，还要画物体运动过程的情景图并标上各个物理量等等，那就要花一定的时间去研究画些什么图，怎么画图，加上有时画了半天还是找不出解决办法，很多学生就觉得很麻烦，觉得很难分析，于是就没有耐心去分析了，就不想画图了，这样学习起来就觉得困难重重了。 
5.物理教师在教学过程中，不够重视学生画图分析能力的培养教师在教学过程中，尤其是在学生问问题的时候很容易忽略一个重要的“细节”，在给学生指导分析问题时常常一边指导一边在不经意间随手画出草图分析，相当于是帮学生画图了，学生看到了教师画的图一下子就明白了，但是学生只是在看着，当时是理解了，过后学生自己做题时却经常会忘记了画图或者不知道要画什么。这样学生就会不知道或者不习惯画示意图复现物理情景进行“视觉思维”，而面对题目的一大段文字百思不知其解，不是经常有学生这样反映吗？“看着老师画的分析图觉得物理也不难呀，但自己做题时就不知道怎么做了”。原因就在于此。 
三、在教学中培养学生画图分析能力的建议 
1.重视画图教学，使学生明白画图分析在学习物理的过程中的重要作用，加强学生画图分析的意识 
学习物理离不开图形，就免不了要画图分析。按照科学的方法动手画图进行分析是学习物理的重要方法，培养学生的画图分析的能力成为物理教学中的重要任务。如高一物理学习中的抽象的力的表示、力的合成与分解、对物体受力分析，解决物体平衡问题等，通过画图分析就使得问题直观化、简单化，让学生感受到力要通过画出力的图示或示意图来表达才容易理解，然后才找出各个力之间的关系，让学生在学习的过程中意识到边动脑边动手画图分析对于解决物理问题起到了很重要的作用，随着这种意识的逐渐加强，学生画图分析的能力就慢慢培养起来了。 
2.教学过程中教师做好示范，耐心指导学生作图过程，教会学生如何进行画图分析物理问题 
苏霍姆林斯基在《给教师的建议》一书中说过：“教学中要教会学生把应用题‘画出来’”。教学中教师在讲解例题时要做好示范，规范作图分析的过程，然后引导学生理清问题的思路，如：确定研究对象，画受力分析图或是物理情景图，边审题边画图，并把已知条件和所要解决的问题用字母符号标注在图上，观察所画的图以帮助理解题意，寻找规律，建立各物理量的关系式或模型关系，列出相关式子进行求解。在指导的过程中慢慢的教会学生如何审题，如何画图，从易到难，逐步消除思维障碍，从中培养学生的画图分析的能力。 
3.加强作图训练，在作业中发现问题及时纠正，规范学生做题行为物理模型的建立与物理方法训练的重要途径是做物理习题。从高一开始，在力学部分的学习过程中要重视教学中示意图画法的训练，重视画图习惯的培养，让学生在做作业时把练习本的某一侧空出，专门用来画图，把图像作为建立物理量的关系、列方程的依据，在解题中做到有理有据。教师在批改作业或讲评练习时，发现学生解题过程和作图不规范的情况，要及时地指导纠正，不断训练学生画图分析并建立正确的物理模型，将抽象的问题用“图形语言”表达出来，锻炼学生的抽象思维能力并培养学生画图分析的能力，从而提高学生解决实际问题的能力。 
总之，学习物理离不开图形，当然就免不了要画图。画图分析是解决物理问题的重要环节，培养学生在学习过程中通过画图分析物理问题的能力是物理教师的一项重要任务，需要各个教师的共同交流、探讨、实施，需要各位教师在教学过程中不断的引导、训练，需要师生在教学过程中共同配合，使学生养成画图分析的习惯，让学生学好物理，会学物理。

参考文献： 
[1] 梁树深.物理学习论[M].广西：广西教育版社，1996年1月. 
[2] 阎金铎，查有梁等. 物理教学论[M].广西：广西教育出版社，1996年12月. [3] 高凌飚等.高中物理能力要求与训练[M].北京：科学出版社，1993年. [4] 吴克. 中学物理教学参考[J]. 陕西：陕西师范大学出版社，2006年第4期. [5] 田继勇.创新设计（物理）[M].陕西：陕西人民出版社，2007年. 
[6] 冯克诚.3+X.能力型解题教学指导书系.理科[M].北京：版印刷工业出版社，2001年1月.