高中生对物理图像语言的理解现状研究

（江西省丰城市第二中学 江西丰城 331100）

一、物理图像语言

物理图像是一种特殊的形象的语言工具，是数与形的巧妙结合，它从一个侧面深刻揭示了物理概念于规律的内涵，同时也是数学函数图像赋予明确的物理意义，认识物理图像能够帮助我们分析状态和过程，加深我们对物理概念和规律的理解，提高分析解决问题的能力与速度，在形象、直观的描述物理量之间的函数关系之中反映物理现象、物理过程和物理规律。图像是描述物理过程，解释物理规律，解决物理问题的重要方法之一，不但可以形象直观而且简洁准确。物理图像也是处理实验数据的一种常用的方法，不仅具有简单明了，形象直观的特点，还能起到一般计算法所起不到的作用。物理图像可以直观的表达物理规律，而且也可以帮助人们发现物理规律，然后借用此法解决更多的物理问题。[1]

二、明确物理图像的理论意义和实践意义

明确物理语言与物理图像语言的概念，现有的研究中尚未明确对物理学科中所涉及的物理图像语言进行梳理，对物理图像语言进行系统的综述，是对物理语言研究的进一步的丰富，这样也能够完善高中生对物理图像的认识。从实践的角度来看，对物理图像进行研究，能够更好的帮助物理教师了解学生对物理图像的掌握情况，也为物理教师开展教学活动提供了现实依据。通过对学生了解物理图像的研究，有助于了解高中生在解物理图像问题时所遇到的难处，这样老师就可以根据学生的了解情况，改进自己的物理图像教学方法，这样就能够提高教学效率。[2]

三、学生图像理解的研究

在物理教学中，碰到物理图像的问题是很常见的，受力分析图，运动情景图等等许多的物理函数图像都有可能被称为物理图像的一部分。物理图像能够拉近平凡人和物理学之间的距离，能够让人感受到物理学是“平易近人”的，图像不仅仅包含狭义上的用一个看的见的图形来表达物理问题，同时也包括对物理概念和物理规律形象化发理解，以及深刻理解物理概念和物理规律的内涵后，抽象出来的一个稳定的思维模式，从而使头脑中能够形成模型化的形象。这种图像被分为三类图像，分别称为第一类、第二类和第三类物理图像，其中前两类图像的获得主要得益于形象思维，而第三类图像的获得则取决于抽象思维，关于物理图像的一些重要因素，物理图像具有直观性，形象性，醒目明了的特点，图像可以使一些复杂的问题变得浅显易懂，认真理解和分析图像可以帮助学生弄清物理过程，认识物理规律。另一方面，图像更重要的是它能够将物理学科和其他学科，像数学等的这类的邮寄学科结合起来，增强学生的综合素质能力。除此之外，物理图像的最重要的要素就是“点”和“线”，“点”是图像的基础，“线”能够指出图像中曲线和直线的切线，他们的斜率通常具有明确的物理意义。[3]

四、对物理图像的理论探讨

物理图像有很多种，本文主要介绍物理函数图像。

物理学中的函数图像，均有其自身独特的物理意义，图像中往往蕴含着物理概念和物理规律，坐标轴、坐标点、图线（直线、曲线）所反映的信息均与物理量、物理概念和物理规律直接联系，不仅仅单纯是数字上的此消彼长的变化关系。因此，在理解物理图像时，就不只是要求我们清楚函数图像本身的数学关系，更需要联系与物理图像背后相关联的物理量、物理概念和物理规律联系，即对于图像物理意义的理解。物理函数图像可以清晰的描述物理量之间的关系——此消彼长，起起落落的变化规律，学生在直观看到物理量的变化关系后，便可以更加轻松顺畅的描述出相应的物理情景。

物理函数图像有助于学生将物理学与数学联系起来，建立数形结合的思想。物理函数图像清楚明白的反映了物理量之间的数量变化规律，并且学生可根据图线的走势或趋势）以及所对应的坐标点数值，运用数学方法，总结归纳出具体的函数解析式，将物理学的规律与数学的数量关系进行联系。与此同时，在得到包含物理量的函数解析式之后，学生可以进行合理的推理判断，进一步推导研究对象在接下来的时间里所发生的物理情形。数形结合的思想也就在这一不断的转化中慢慢建立了起来。从数学的数量关系到物理情形，是学生认识到物理学知识是有逻辑的一个重要过程。在这个的过程中，学生从对物理函数图像的不断认识到发现数学与物理这两个学科之间千丝万缕的联系的过程巾，也就不知不觉的在思维上建立起了数形结合的思想。可以说，物理函数图像的出现是有助于学生将数学与物理学联系起来，建立数形结合的思想的。

结语

图像是数学研究中的主要部分，但它在物理学中的表现却是在很大程度上有别于数学学科中图像的概念，物理学的学科特点与图像结合，最终形成别具一格的物理图像语言，成为物理语言之一。与此同时，物理语言也是丰富教学方式多样化的助推器，有助于学生学习物理知识与技能。因此，对物理图像语言的研究有一定的价值。