图像法在高中物理教学中的应用

赵家祥

（山东省聊城市莘县莘州中学，山东 聊城）

当前，我们正处于一个视觉文化时代，应用视觉资源开展课堂教学也是社会发展的趋势。在高中物理教学中，图形、图片、图表等视觉资源十分丰富，应用图像解决问题也是高中物理教学的重要内容之一。广义的图像包括实物图、示意图、函数图像、统计图表、思维导图、流程图等。本文的物理图像特指高中物理课堂中常见的示意图和函数图像。图像法作为物理教学中的常用方法，有它自己独有的魅力。图像法表述是现象或过程的形象直观化描述，如运动过程分析图、矢量的合成与分解图、绝热过程状态图等。虽然图像法广泛出现于高中物理学科的各个部分，但是教学实践中，对图像法的重视程度和应用现状却不容乐观。数形结合的思想是高考考查的重点内容，也是学生必须具备的基本能力之一，研究高中物理教学中图像法的应用问题并探讨针对性的策略，是提高物理教学效果的重要途径之一。

一、图像法在高中物理教学中的应用现状

对于高中物理学科来说，应用图像来解决问题司空见惯。很多教师对于应用图像法解决问题习以为常，但对于图像教学的重要性却没有足够的重视。一方面，很多教师在讲课时对于图像法的应用没有全面系统的讲解，学生不知如何运用图像法解决问题；另一方面，课堂上教师没有引导学生应用图像法来解决问题，很多学生作图意识不强，甚至不会作图，不能把物理问题形象化、可视化，在面对图像类问题时没有解题思路。物理教学过程一般偏重于运用抽象思维进行解题训练，教师将简化后的物理模型提供给学生，学生缺乏对问题的分析和思考过程，只是机械地应用物理理论知识和相关数学运算解决问题，在面对实际问题时学生常常不知如何下手。因此，高中物理教师应加强图像教学，让学生学会画示意图、函数图像等基本的图形，引导学生借助图形来发现问题的本质，进而一步步降低思维难度，将抽象的问题具体化、形象化，进而逐步掌握图像法的具体应用步骤，提高物理学习效率。

二、图像法在高中物理教学中的应用策略

（一）结合图像将物理知识和物理过程直观化

图像能够直观地呈现物理现象的变化过程和物理知识的产生发展过程，在物理教学中，教师要根据物理知识的特点，将物理量之间的关系转化为图像之间的关系，让学生直观地观察其变化过程，形成对于物理知识的正确认识，从而加深理解，在解题时能够将物理知识与图像紧密联系起来，正确描述和表达物理量之间的关系，在头脑中建立物理表象，从而促进思维过程，找到从感性思维到抽象思维的转换点和结合点，有效抓住物理量的特征，起到事半功倍的教学效果。例如，在学习运动过程时，运用图形来展示运动轨迹，让学生形象地记忆物理变化。

（二）结合图像分析物理概念和物理规律

在物理概念、物理定理的教学中，仅用语言进行描述往往显得较为单调，运用直观教具又往往不够深刻，通过利用模型图可以让学生更加透彻地观察概念和定理中的物理现象，循序渐进地剖析概念和规律的推导过程，这样可以帮助学生形成对于物理概念和物理规律的理性认识，方便学生掌握。例如，在学习电场性质时，可以通过画出电场线来帮助学生理解，通过观察图形，学生可以从中总结出相关的性质，建立对这一物理规律的个人理解。

（三）利用图像辅助数据处理

在物理实验中，通常需要记录大量的实验数据，利用图像法来处理实验数据能够将复杂、琐碎的数据构建为一个系统的变化过程，从而帮助学生理清数据之间的关系，建立清晰的思路来进行分析归纳。例如“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”这一实验，可以将实验数据表现在图像中，利用图像中的图线斜率、图线与纵坐标的截距来表示各种物理数据变化，这样可以通过物象挖掘其中的物理知识，更加快速地处理数据，求出实验所需的物理量。

（四）利用图像解决实际问题

物理是一门与实际生活息息相关的课程，在物理教学时，教师可以利用图像来构建物理问题的现实模型，将实际问题转化为具体的图像，简化问题的分析和解决过程。例如，在动态平衡问题中，可以通过画出图像的方法来对问题中的物体进行受力分析，研究动态平衡过程中物体的状态变化，并对物体平衡受力的情况在图中进行仔细分析，结合受力变化中的图像特征来分析作用力在方向和大小上的变化。在解决实际问题的过程中，图像不仅是一种方法和手段，更是一种重要的思维方式，通过观察和分析图像，可以综合分析各个变量，从不同的角度来思考问题、解决问题。

总之，图像不仅具有直观性和形象性，而且具有高度的概括性，能够建立形象到抽象的有机联系，从而帮助学生理解物理概念和物理现象。作为物理教师，要在教学中树立图像教学的意识，通过示范作用帮助学生学会运用图像法来分析问题、解决问题，不断简化物理解题过程，提高物理学习效率。