试论图像法在物理教学中的应用

施慧

摘 要：在物理教学中，图像法能将看似抽象且单调的物理知识以一种直观、形象、生动的形式呈现在学生面前，让他们更清晰、更明了地掌握物理知识和原理。文章结合教学实践，从教学导入、实验过程、过程描述三个方面对图像法的应用进行深入研究与思考。

关键词：图像法;物理教学;实验;描述

中图分类号：G633.7文献标志码：A文章编号：1008-3561（2019）22-0062-01

“学有法”的前提是“教有法”，方法的科学与否直接影响着教学的质量和成败。在物理教学中，因为物理学科本身的特点，教师们会选择多种探究方法引导学生从更理想的角度去认识物理、理解物理，如模型法、比较法、迁移法等。然而笔者认为，对于刚刚接触物理这门学科的中学生来说，打消他们对物理知识的陌生感、避免他们被物理符号和公式弄得迷惑不解尤为重要。因此，本文提出了在物理教学中应用“图像法”的观点。图像法，即借助图像实施物理教学的一种方法，图像具有变抽象为直观的优势，也能够将那些通过语言无法表述的知识内涵以图像的形式恰当表现，还可以让复杂的物理运算变得更加直观、迅速和准确。基于此，本文结合具体的教学实践，对图像法在物理教学中的实践与应用进行探讨。

一、物理教学入过程中图像法的应用

使用图像法的优势在于图像能够将复杂抽象的物理规律具体地、有选择性地进行表现。圖像对于物理量和其相互之间存在的关系可以直观且准确地呈现出来，这种方式比一些常规教法更简单，更便于学生理解和操作，让他们产生“物理规律和物理本质并不是那么晦涩难懂”的想法，从而摆脱学习物理带来的紧张感。如在学习“电磁场”时，很多学生在经过实验演示之后，对于“在没有接触的情况下电荷之间仍旧存在力的作用”这一观点是认可的。他们知道物体间存在相互作用的力，那么电荷之间又存在着怎样的一种既摸不到也看不着的特殊物质呢？这时老师自然而然就将“电磁场”的话题引出来。然而还有一些学生并不能够十分理解，毕竟所谓的磁场不容易直接感知，而这时教师就可以通过图像的方法用“线”（磁感线）对电磁场进行描述，通过图像，那些无形的物质就变得形象化了，学生们自然就理解了其中的知识内涵。

二、物理实验过程中图像法的应用

物理实验过程中会产生大量数据，这些数据是得出结论的依据，但有时仅凭数据所得的结论并不能够保证其准确性。因此，可以借助图像法处理实验数据，除了此法直观、简明和便于操作比较，使误差在一定程度上得到降低或减少之外，它还可以将“第三个”物理量求解出来，并能够通过图像对产生误差的原因进行分析，这也是为什么图像法被称为物理实验不可或缺的有利工具的原因。如学生们在对“导体的电流和电压之间的关系”进行探究时，通过实验过程中得到的三组数据，学生们会对导体中电流和电压，以及电阻和电流之间的定性关系有了初步理解，这时如果让学生将三组数据通过平滑曲线与描点相结合的方法，在“直角坐标系”中绘制“I-U”“I-R”图像，学生们就会得到两个函数图像（一个正比例、一个反比例），那么导体中电流和电压，以及电流和电阻之间存在的定量关系就明确了。然后再将不同数据形成的不同，图像进行对比，学生们就会发现，导体不同图像中直线斜率也不同，那么“不同的导体存在不同的电阻”这样的结论自然也会得出。这时教师再引导学生们思考：“假设将两个电阻分别串联和并联，那么它们各自的‘I-U图像会出现在哪个区域？”学生们在一边观察、一边思考、一边绘制中逐渐加深了对物理知识的了解。

三、物理过程描述中图像法的应用

物理的抽象性和复杂性众所周知，对于物理过程，如果简单用文字进行描述，学生们理解起来比较有难度，所以有时候教师会通过图像进行描述。相比之下，图像显然比文字更加直观，而对于物理过程中的动态变化描述更形象，函数关系也更明确，通过文字和图像两者之间有机结合和巧妙转化，学习难度就会大大降低。学生通过图像对于物理变化过程的理解会更透彻，能避免一味死记硬背而无法融会贯通。图像法能够帮助学生养成从图像中获取有效信息的习惯，使物理学习变得轻松和简捷。图像法应用于物理过程的描述可分两个层次，一是用物理图像来表现物理过程，二是从物理图像中进行物理过程的分析。所以物理绘图是理解的关键，绘图过程就是学生们理解和分析解题的过程。因此，物理教师要注意在日常教学中对学生绘图的指导，如怎样确定单位、符号和坐标轴，如何设定终点、起点等特殊点，怎样用平滑曲线将各点进行连接，等等。可见，提高学生的物理绘图能力是提高学生运用图像解题的一种最直接且有效的方法。

总之，物理教材中很多知识点的记忆与理解都可以借助图像法来完成。很多信息都可以通过物理图像被学生所获取，而如何准确找到并将这些信息为自己所用，是图像法教学的关键。物理教师应该充分运用自己的智慧，在教学导入、实验教学、物理过程的描述中，合理运用图像法辅助教学，将最美的物理展现在学生们面前，让他们感受物理魅力，发扬创新精神。

参考文献：

[1]刘磊.函数图像法在高中物理教学中的应用研究[D].上海师范大学，2013.

[2]金玉权.图像语言在高中物理教学中的应用研究[D].哈尔滨师范大学，2018.

[3]张雪清.高考物理图像类试题的分析研究[D].华中师范大学，2018.