让“画画”与科学有机结合

钱建平

摘要：初中科学课程包含了物理、生物、化学、空间科学几部分，每部分的思维方式都不同，物理比较抽象，生物和化学有大量需要记忆的知识点，空间科学需要有空间感，画图可以帮助理解复杂、抽象问题并加深对知识点的记忆深度，本文从实际教学经验出发，以学生为主体，阐述在初中科学课中培养学生作图能力的重要性。

关键词：初中科学;学生作图;应用

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2019）05-0227-02

1.研究背景

初中科学是一门综合性学科，需要用不同的思维去解决各个知识点，例如抽象思维、直觉思维、形象思维等。在实际教学过程中某些知识点很难用语言将问题分析清楚，例如物理当中的力学问题、光学问题等等;而在生物部分当中有些知识点比较多而且分散，学生很难将知识点串联起来，很多学生只是单纯机械性记忆，并不会进行联想记忆，这样的记忆是很短暂的，得通过不断的强化并且在一定的时间进行回忆才能完全记住，效率是比较低的。例如在记忆人体的消化系统、花的结构以及发育过程，名词量特别多，文字转化为记忆比较难，但是所有的这些问题其实都可以利用画图的形式利用联想记忆很好得将知识点记住。

在《义务教育初中科学课程标准》中，谈到科学课的价值表现时要求：通过从自然、生活到科学的认知过程中，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象的美妙与和谐，培养学生的终身的探索兴趣。加上现在的科学课堂更加强调学生的主体性，老师更加得是引导的作用，而不是满堂灌的模式，因此，笔者以学生为主体摸索一种新的学习方式---画图，让学生既不学得枯燥，不死记硬背，也能更加容易理解比较抽象的问题，更能提高学生的欣赏能力与审美能力以及艺术感，以下是我在实际教学过程中学生作图的实际应用。

2.学生作图在生物教学中的实际应用

【案例一】笔者目前教初一，在学习第二章第二节《细胞》时我发现有部分同学对于动植物细胞细胞的异同点以及细胞机构的作用掌握得不是很好，特别是两种细胞的比较，所以我课后要求每位学生在不看书的情况下画出动、植物的结构图，并标注每个結构及结构的作用。班里绝大多数同学都能大致画出模型图，摈弃了机械记忆文字，改用画图的方式学生在画图的过程中能不断联想、然后将知识碎片进行拼接，更好地记忆知识点并且印象相当深刻，更加符合记忆规律，在第一次月考中相关题目中，班里只有11.4%的学生失了分，说明绝大多数的学生对于知识点掌握得还是比较牢固的，这比之前我让他们单纯文字性记忆的效果好得多。

【案例二】在七上第二章第三节《生物体的结构层次》中，人体的消化系统是个重点而且是记忆难点，如果单纯记忆消化道中的每个器官，记忆工程量是相当得大，在这个知识点中最重要的还是五种消化腺所分泌的消化液以及对应的消化的物质，在上这节课的时候，我准备了一块面包，让一位学生演示食物的消化，其他同学根据食物消化的过程当堂按照流程画图，并标注器官名字及用途，一节课后一幅有关消化系统的画自然就大功告成了，这才是一半的工程量，课后我布置了特别的作业：根据自己的记忆，在不看书的情况下重新把图画下来，为什么要这么做呢？第一遍画的时候因为有参考的地方，书本和黑板上我的板书，画下来其实有点临摹的味道，但是下课后的画完全需要线索性的联想加上记忆，如果能让学生利用画图将各个器官按照食物的顺序串联起来，并且将内容填充进去，记忆起来会更加轻松。如果学生能在课后将图完整得画出来，说明知识点都已经填充并整合了，那学生在这块知识点的记忆深度那是上了一个档次。

【案例三】在七下第一章第四节《植物的一生》以及第五节《植物生殖方式的多样性》中画图的优势更加明显，如果不借助图，学生根本记不清楚单、双叶植物种子内部的结构以及花的结构、被子植物的受精和发育过程，最重要的是单双叶植物种子的不同点和相同点都能在图中体现出来，如果是文字记忆的话学生比较难记住，记住图相对来说更加容易，这两节内容我在课后都要求学生画图进行记忆，效果非常理想。

曾经听过有这么一句话：“不会画图的医学生不是好医学生”，或许真的很有道理，只有认真去画图，才能更好地认识并记住各个器官和组织的形态和功能，所以在生物部分画图真的能帮助加深记忆，也能很好得培养学生的兴趣。

3.学生作图在物理教学中的实际应用

物理这门课不同于生物，相对来说比较抽象，过程也复杂得多，并不是单纯得记忆知识点就能学好，主要还是要理解，我们的大多数学生都不习惯于动手，复杂的过程也是在脑子里想想，事实是错误率高的离谱。

【案例四】在讲量筒的俯视、仰视时造成的偏大偏小的问题，这个知识点是重点且是难点，如果只是靠老师讲学生根本听不懂，在上这块内容的时候我给学生演示画了图，学生在课堂可能是听懂了，但是遇到题目学生如果不懂得动手自己画图还是不会做，毕竟光靠脑袋想想是绝对不行的，所以我下课后再让学生自己画图巩固，学生在碰到类似的问题时，错误率大大降低。

【案例五】在光学部分中的凸透镜成像问题，是每年必考的考点，但是真正掌握的学生其实是小部分，例如：下面这道题：在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜焦距为10CM，把蜡烛放在凸透镜的18CM处，光屏上出现放大、倒立清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近，最终在距凸透镜12CM处，为在光屏上得到清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏得到像的大小变化分别是如何？

很多同学只是把成像规律记住了，属于典型的死记硬背，然后往题目上套，结果发现成像规律根本用不上，根本没有完全吃透凸透镜成像规律，但是这块内容却是每年中考必考的考点，其实在凸透镜成像这块内容上对于老师的要求非常高，老师必须能在黑板上画出成像光路图，然后将画图的技能交给学生，那凸透镜成像的题基本都能得心应手了。

在课堂教学中我们作为教师应该做到：授人以鱼不如授人以渔，如果只是单纯把知识点交给学生，虽然解了学生一时的困惑，但是并不是根本的办法，学生指挥套老师教的规律，但不会举一反三，题目如果有变化学生就无从下手，这是学生画的光路图，并通过图像总结下来的结论，如果学生能把图画出来，成像规律自然也就记住了，同时还能在图上发现并总结更多的规律，加上这幅图只要掌握了几条重要光线还是很好画下来的，难度并不大。

【案例六】在讲电路部分的内容时，有些题的电路图并不是常规的，例如下面这张图中的电压测谁的电压？很多学生会选12，因为老师说过的，和谁并联就测谁的电压，如果会画图的学生会先画个等效电路，把它画成常见的电路图，然后就很容易发现其实电压表是和L1并联，测的是L1两端的电压，所以需要学生能动手自己画等效图来帮助理解，而不是想当然得在脑子里过一遍就得出答案。

在上电路这块内容时其实学生更需要多画图

【案例七】在物理教学中其实学生画图最应该掌握的一块知识是力学部分，曾经我的高中物理老师告诉我们：学好物理最重要的是学会受力分析。其实就是画力的示意图，特别是一个物体受到多个力的作用时学生更加应该通过画受力分析图来解决问题。

例如：两块相同的竖直木板A、B间有重力均为G的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为μ.则第2块对第3块的摩擦力大小为

这道题是初中阶段比较经典的力学题，难度还是挺大的，需要學生会画受力分析，先把四块砖看成一个整体进行分析，根据二力平衡得到木板与砖之间的摩擦力，然后单独拿1号砖进行画图受力分析，得到2号对1号的摩擦力，接着对2号砖进行画图受力分析，得到3号对2号的摩擦力，根据力的作用是相互的，最后得到2号对3号的摩擦力大小及方向，在分析过程中，我们要求学生能单独画出受力分析图，如果学生不能自主完成对各部分的受力分析的话，这道题基本就是束手无策了。

4.目前存在的不足

虽然学生作图有各种好处，解决了很多用文字和语言解决不了的问题，但是在实际教学过程中我也发现了几个问题需要解决，（1）并不是每堂课都适用，在化学这块画图就很难结合，这也是我目前在不断思考的东西，如何将画图与化学知识有机结合起来，真正让艺术与科学紧密结合在一起，形成一个课后作图作业的体系，前有导学案成功的案例，追随前辈们的脚印，我想这个作图体系也是值得推广的。（2）学生画图的水平参差不齐，有些同学画的图既有美感又很准确，大大提高了学习科学的兴趣，而有些同学对于画画本身就没什么兴趣，所以画的图并不那么好看，就提不起他们的兴趣，特别是男孩子。

虽然在教学过程中有这样那样的问题，但是瑕不掩瑜，作图的好处不言而喻，在接下来的教学当中我将摸索更好的解决办法让学生作图真正能帮助到学生学好科学这门课程。

总之，在以学生为主体的教育环境中，培养学生自主作图对于学生的思维能力是非常有帮助的，在实际的教学过程中教师应该帮助学生形成良好的作图意识，养成良好的作图习惯，也能提高学生的欣赏能力和美感，艺术源于生活，而生活中处处都有科学，我们应该让艺术与科学进行相互渗透，让学生在不同的领域都都能得到提高，这才是教育的本质。

参考文献：

[1]焦继红.《义务教育初中科学课程标准》.北京师范大学出版社2011年.

[2]付明刚.有“形”的翅膀——浅谈初中科学教学中学生作图能力的培养.

[3]叶华君.巧用作图法帮助学生突破科学知识难点.