让物理跃然纸上

陈荣

【摘 要】在物理教学中，深刻感觉到学生在物理的学习中缺少画图意识，尤其是高一学生，一拿到题目就及着找公式，及着进行数学运算，这给学生的物理学习造成了很大的障碍。物理中的“理”表示了这是一门需要理解的学科，它来自于我们的生活却又不同于客观实际的事物，抽象、理想，要求学生有很好的思维分析能力，而画图正是一个强有力的辅助理解工具，形象、直观、具体，很好地帮助学生理解掌握并运用物理知识。所以，教师要重视画图教学，从高一开始就应培养学生的画图分析能力。

【关键词】画图分析；能力培养；图形语言；抽象思维

一进入高中，物理就成了学生认为最难学的科目之一。难在哪里？学生说：上课老师讲得都听得懂，可自己做题时却无从下手，公式、概念、规律都记得很好了也理解了，可一到解题又不知该如何运用。多年教书下来，我越来越觉得问题就在于许多学生在解决物理问题时只注重数学演算，缺少利用图形分析问题的意识，不会画图思考，或者不知道从哪开始画图，画些什么样的图形，严重影响了学习效果和学习效率。物理是一门需要理解的学科，而画图就是一种辅助理解的工具，从高一的运动过程描述、受力分析，到高二的电场线、磁场线的描述，都离不开“图形语言”。因此，在高一教学中就开始培养学生画图分析能力是我们教师的重要任务。

一、为何“画”——培养画图分析能力的重要性

1.物理学科的特点

物理是研究物质运动形式及其一般规律、物质的基本结构和物质间的相互作用的一门学科。它具有其它学科所不具备的特点：①物理学科与数学有着紧密的联系，在许多的物理问题中都大量地应用了数学知识，比如平行四边形法则的应用，粒子轨迹的判断等，所以画出图形对于找出其中的几何关系很关键。②物理是一门严密的理论科学，有着严谨的物理概念和物理规律，这些概念定律都是与一定的物理模型相联系，而通过画图分析则有利于帮助学生形象地理解掌握，以至能达到知识的迁移。③物理是一门实验学科，通过实验得出规律、进行验证，在此过程中，学生首先就需要对表象进行分析组合，从而能在脑中进行想象操作，画图思考就是进行这样想象操作的一个非常重要的辅助手段和工具。

2.画图是物理解题中的一个重要工具

在物理的问题的解决过程中，一般经历以下四个基本环节：审题——建构——求解——检验。其中的“建构”就是指物理情景的形成和建立的过程，就是把抽象的文字描述转换成直观的物理情景，画图就是完成这一过程的重要工具。通过画图，将客观事物转化为具有物理特征的图形，通过对图形的观察分析来代替对实际物体的理解。同一个事物，同一个问题往往会有不同的表现形式，会组构成不同的物理问题，如何通过画图分析，将问题中的相关隐含信息提取出来用图形表示出来，是进行清晰地分析和解决问题的关键所在。

所以，这个经常被学生甚至教师忽略的“画图”，对全面提高学生的思维能力、空间想象能力，提高学生思维的灵活性、变通性，具有重要的作用。

二、“画”什么——画图分析能力在物理学习中的运用

1.“画”概念规律

物理中的许多概念都是在形象的基础上建立起来的，即使是抽象的概念也有物理模型。而物理规律的推导也要以清晰地图形为基础。因此，在概念和规律的教学中，要引导学生画图，将抽象的概念和形象的图形结合起来，通过生动、鲜明的图形，使学生建立丰富的印象，在此基础上再来理解概念规律，会得到很好的学习效果。

φ例、平抛运动的规律，把平抛运动分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动：

结合运动分解后的图形，给学生以强烈的视觉效果，使学生一遇到有关平抛运动的问题时就能自然而然地在脑中反映出这张图形，找到解题的思路。

2.“画”受力情况

受力分析图是高一力学学习的基本工具，引导学生明确受力分析的步骤，根据重力、支持力、摩擦力的分析顺序画出正确的受力分析图，能促进学生对题意的理解，帮助学生快速准确地找到合外力，提高解题的效率。

例：理解变速圆周运动的合外力方向

若教师只是很简单地告诉学生，变速圆周运动的合外力方向并不指向圆心，只有合外力的一个分力来提供向心力，就算分析得很详细，告诉学生是因为重力的方向始终竖直向下导致的，但教师说得再多也只是“纸上谈兵”，学生根本无法理解，而画出受力分析图后，不需要教师多讲，学生自己就能理解，能很直观地得出结论。“一图胜千言”就是这个道理。

三、怎么“画”——在教学中培养画图分析能力的建议

1.重視画图教学，让学生认识到画图分析是成功解题关键性的一步

要培养学生的画图能力，首先教师要有清晰地认识，要重视画图教学。很多时候，教师往往习惯于语言这种单一的教学形式，尤其随着教龄的增长，感觉很多规律似乎都很简单，语言能说得清的地方，画图能省就省了，不善于画图，不注重对学生思维能力的培养，而忽略了学生的认知起点，高估了学生对事物的理解能力，导致学生在解题时只关注公式的选取与数学的运算，从而形成了学习上的障碍。因而，教师在教学的过程中要尽量地使用图形这一直观的教学形式，通过画图分析使得问题直观化、简单化，促进学生的理解和对知识的接受，让学生感受到画图带来的“视觉思维”在解题中的便利，从而逐渐形成画图在物理问题解决中起着重要作用的意识，慢慢培养学生的画图能力。

2.教师做好示范，规范画图，重视示意图画法的传授和模仿

画图作为一种个体思考方法，可以有自己的个性表达，但同时画图也是信息表达交流的工具，这就要求画图应该有一定的约定和规范。在物理画图的应用中，有些画法是明确的，比如受力分析图，有明确的画法要求还有作图的步骤和顺序；而有些画法是不明确的，比如如何表示匀加速等运动状态的变化过程。所以教师在教学中要有相对固定的表达方式，要明确各种图的画法和表达意义的统一，使学生能理解各自图的含义。画图还要准确规范地使用物理符号和数学符号，能较全面地表达出题目中的信息。同时对题目的“翻译”要全面，边审题边画图，把条件、关系、问题等在图中标明，要做到看图就能知道题目的主要内容。

教师在讲解例题时要规范作图分析的过程，准确画图，做好示范作用，在示范过程中要有耐心，要逐步地引导学生，从易到难，而不要包办。尤其在指导学生解题时，往往不经意间就随手画出了草图，学生看教师画的图似乎理解了，过后却又不知道从何下手，这样根本达不到能力培养的目的。

总之，物理离不开图形，物理的学习就离不开画图。画图分析是解决物理问题的重要环节，是学生学习物理的一个基本素质，教师在教学过程中要不断地进行引导、训练学生，只有学会了通过画图来分析物理问题才算是真正进入了学习物理的状态。从高一开始，重视、抓好画图分析能力的培养，教给学生学习物理的方法，让学生不再“害怕”物理，是需要每一位物理教师不断思考、探索的重要任务。

参考文献：

[1]李新乡，张军朋.物理教学论北京科学出版社，2009.

[2]于克明.中学物理新思维.山东教育出版社，2002.