高中物理教学实践中“过程草图法”的创新运用策略

陈亚虎

摘   要：物理知识点复杂，为了协调好知识点之间的关系，达到解题目的，“过程草图法”成为一项主要选择。从该方法的运用出发，对当前学生过程草图的使用情况进行调查，发现其中可能存在的一些现实问题，包括绘图工具选择问题、图形尺寸的把握问题、审题问题等。通过明确草图绘制基本原则、绘图方法具體选择和应用实践等途径，让该方法可以持续地发挥作用，为高中学生掌握物理学科的解题技能打好基础。

关键词：高中物理;过程草图法;运用策略

引言

过程草图指的是以辅助为主要功能，用于分析物理问题、解决物理难题的主要工具之一，通过徒手或者是借助部分工具的方式来制作并不十分精准的物理示意图，为问题的解决提供支持。过程草图对学生而言十分重要，能帮助学生建立一个相对清晰的物理过程，更有助于这一群体摸索物理量之间的关系，确保问题的具体化和形象化，搭建一个完整的逻辑平台。但目前学生在物理过程草图的使用过程还存在一定的现实困境，需要在教学中针对不足之处做出纠正处理，最终为学生的综合能力的强化奠定基础。

1  高中物理教学实践中“过程草图法”的运用价值

在高中物理的教学实践中，既要关注学生物理知识的掌握情况，也要重点关注解题技能的强化。例如针对物理学科的习题解答，过程草图法是一种有效的方法，以过程草图的绘制来表示习题中的已知条件，更清晰地把握有利于解题的要素，为物理思维的形成和知识结构的建构提供保障。

1.1  有利于学生物理思维的养成

高中物理的教学实践中物理思维的养成始终是难点所在，且从学生处了解到，大部分学生物理思维并未形成。过程草图法在高中物理教学实践中的应用，以直观的方式来呈现解题过程，方便学生对已知条件和未知条件的明确，并结合过程草图分析两者的关联性，找到解题思路。相比于传统的僵化解题模式，显然物理教学中过程草图法的应用，在传授知识的同时也调动学生的解题技能的提升，过程草图以空间性、立体性锻炼学生的抽象思维，使其在参与解题和主动探究实践中养成物理思维。

1.2  有利于学生知识结构的建构

对于高中阶段的学生而言，物理知识的学习本身是知识建构的过程。初中阶段的物理学习让学生初步接触到物理学科，迈入物理学科的大门。而在高中阶段的物理学科，则是基于初中物理基础之上编排的内容，使得物理学科朝着更深层次迈进。对于高中学生而言，高中阶段接触到的物理知识点由于知识点自身的抽象性较强，需要学生记忆的要点较多，容易导致知识结构混乱。将过程草图法在高中物理课堂上提出，是一种全新的解题方式以此锻炼学生思维，使得学生以清晰的思维来应对物理知识，可以将过程草图法灵活运用到学习、解题和探究当中来，让掌握过程草图法不仅仅是一种解题方法，更是一种学习新方式。对过程草图法的内在价值的分析，该方法对学生物理知识结构的建构具有积极意义。

1.3  推动物理课程改革与教师专业成长

从物理学科的角度看，高中阶段的物理学科是主要学科，让学生透过物理知识感知物理学科的独特魅力，通过物理知识的学习解释生活中遇到的物理现象，处理物理难题。过程草图法作为一种有效的教学方法，将其融入高中物理教学实践中对物理课堂的教学改革有重要意义，打破传统教学模式的局限性，让学生依据过程草图法参与物理知识的学习和解题实践中。从教师专业成长的角度看，师者传道授业解惑，教师自身对新方法、新内容的理解直接影响物理课堂的教学效果，过程草图在高中物理课堂上的应用，教师需要吃透这一方法，并在课堂上进行具体演示，而后验证过程草图法的有效性。在整个实践检验的过程中，教师的自身综合素养得到强化，自身专业知识储备量提升，教学技能提升。

2  高中学生在绘制物理“过程草图法”时存在的问题

对于高中生而言，物理学科本身就是一项复杂的学科，在物理解题的过程中经常会出现因为对物理内容把握不充分而造成的解题错误的情况，作为一种主要的解题工具，过程草图法通常能发挥重要作用。但由于学生个体差异的存在，过程草图的应用还存在问题。

2.1  徒手绘图与绘图工具使用的协调矛盾

在物理解题的过程中使用过程草图，主要是为了完成物理的有效解题过程。且物理草图的绘制，就是为了辅助解题，绘制过程没必要时时刻刻都使用绘图工具，徒手绘图和绘图工具的使用，要协调好相互关系[ 1 ]。从学生在物理课堂上的过程草图的运用实践来看，是否选择徒手绘图或者是绘图工具上很难做好协调。如物理课堂上的一些简单的习题，仅借助徒手绘图即可完成，试图使用绘图工具则会造成时间上的损耗，影响做题速度。

2.2  绘图工具选择不当

对学生的调查发现，大部分学生在绘制过程草图时，通常会出现两种情况：其一，使用碳素笔来绘制草图，虽然过程简单，但一旦绘制的过程出现问题，则无法进行修改，从而造成绘制的草图无法正常使用，重新绘图自然会出现时间上的损耗，也会消耗学生的耐心。对于大部分学生来说，由于使用碳素笔做题和答卷过程便捷，很少切换使用铅笔进行绘图，缺乏良好习惯的支持，影响过程草图的使用效果;其二，对于过程草图当中的一些特殊角度，大部分学生愿意使用量角器绘图，过程相对复杂，简单的使用三角板快速定位角度即可。绘图工具的合理选择，缩减过程草图的制作时间，从而更好的使用过程草图来达成解题目标[ 2 ]。

2.3  图形尺寸把握不具体

物理习题内容涉及到的物理量较多，如果在过程草图的绘制过程中，无法精准定位每一个物理量，则会出现过程草图利用率不高的情况。如学生在过程草图的绘制过程中，如果草图绘制的尺寸过小，会造成物理量的表现不准确，对一些细节要素定位不够具体，无法为解题预留空间。如果尺寸过大，会造成草纸的浪费。但从大部分学生的实践情况来看，图形尺寸都很难有效控制，且重复问题的不断出现，造成过程草图的利用率明显下降。

2.4  审题与绘图缺乏一致性

高中物理习题内容涉及的物理量和基本数据较为复杂，过程草图可以帮助学生厘清物理量之间的关联关系，让学生可以把握习题的做题主线，定位解题思路。但结合实际情况发现，部分学生存在审题不清的情况，对习题当中的内容和物理量的定位不够明确，盲目地制作过程草图，在绘制过程中极容易出现问题，无法为解题提供支撑，出现做题时间上的浪费问题，影响做题速度[ 3 ]。

3  高中物理教学实践中“过程草图法”的创新运用策略

高中生本身面临较大的学习压力，特别是物理学科学生普遍存在畏难情绪。过程草图作为辅助工具，学生具备绘制过程草图的能力是物理课堂教学要关注的焦点。准确定位，做好教学环节的全面优化，对高中物理教学的创新发展有显著意义。

3.1  明确绘制草图的基本原则

在高中物理教学实践中为培养学生的绘图能力，要对绘图前的基础性准备工作具体明确，让学生明确绘图的基本原则：其一，规范性。过程草图的绘制，核心是要让学生学会利用绘图的方法来解决物理难题，提高解题速度，强化解题能力。草图绘制的全过程要坚持规范性，全面了解物理量之后，规划绘图的尺寸，避免作图潦草造成绘图之后出现问题，浪费解题时间;其二，快捷性。过程草图本身就是一种辅助做题的方法，快捷性强调以最快时间来达到解题目标，让内容呈现具体化，满足做题的基本要求;其三，简洁性。保持草图当中的各项基本信息的整洁、清晰，方便答题使用。包括公式、字母、标注等等，清晰的过程草图，有助于准确定位答案。在基本原则的讲解过程中，教师可以尝试利用多媒体设备等基本的辅助性的工具，让内容的呈现更具体，让学生对标准的过程草图有明确认知，从而愿意坚持基本原则，在物理解题的过程中去使用过程草图[ 4 ]。

3.2  做好绘图方法的具体选择

在高中物理的课堂之上，过程草图的绘制能力直接关系到学生的解题速度，对学生的物理成绩有直接影响。为此，在物理教学实践的过程中要把握侧重点，提出具体、可行的策略和基本方案，让学生可以掌握绘图方法，提高绘图能力[ 5 ]。其一，引导学生学会使用绘图工具。绘图工具的选择，需要教师做好引导。如在日常的物理习题的解题过程中，培养学生使用铅笔绘制草图的习惯，一旦绘制的草图出现问题之后方便进行修改，日常实践和教学过程中的习惯培养，对学生的成长有重要意义;其二，开展各类实践活动，让学生对过程草图的绘制有充分的理解。如依托班级的平台，可以开展“过程草图”的评选比赛，让学生对过程草图的认知更充分，更积极、更主动地参与到实践当中来。以评选比赛等方式，纠正学生过程草图经常出现的问题，让过程草图的绘制效果得到进一步的强化。除此之外，还可以借助学校的平台，利用新旧媒体的传播便捷性，让过程草图的价值充分展现，带给学生良好的成长环境，为学生的成长奠定坚实基础;其三，深入实践，在实践过程中增强学生的绘图能力。对日常教学中的一些习题，可以鼓励学生进行草图的绘制，让学生草图绘制的能力得到锻炼。并通过全过程观察的方式，让学生对过程草图有全面认知，对出现问题的地方做出纠正处理，让细节呈现更完全。绘图方法的具体选择，教师的科学引导至关重要[ 6 ]。

3.3  结合实例来实现“过程草图法”的应用

如在讲解“队伍行进”的相关问题时，涉及到的知识点包括位移、路程、速度和时间等基础的物理量，由于各个物理量之间的关联关系相对复杂，通常在解决和处理这一类问题时，大部分学生出现了解题困难的情况，无从下手。对于这一类的习题内容，则可以充分利用过程草图的方法来进行教学，让学生对这一类习题内容有充分认知，并学会使用过程草图的绘制来解决关键性的问题。

例题：一支长L=150 m的队伍沿公路匀速前进，一名处于队尾的队员前进s0=300 m后追赶到队伍前端来传递相关信息，并在传递完成信息之后快速的返回队尾，队伍已经前进s1=200 m，忽略队尾人员传递信息时队伍的位移，求这名队员整个过程中的路程。

在解题的过程中，通过过程草图法能够更直观地反映出相关的物理量，让学生发现和找到物理量相关的知识点，从而得出答案。教师绘制过程草图，如图1所示。

根据草图的信息可以得到，队伍的位移s=s1=200 m

通过的路程    s=s0 +s2

其中s2=s0-s1

解之得s=400 m。

从整个解题过程来看，过程草图的绘制方便了解题过程，让解题过程更有序的展开，对学生的解题能力的强化有重要意义[ 7 ]。

综上所述，围绕过程草图的高中物理课堂，不但打开了高中物理课堂教学的新思路，也让学生的绘制草图的能力得到进一步的强化。相比传统的课堂教学模式，显然过程草图的教学实践有显著价值。

参考文献：

[1] 岳建林.巧用微课构建高效的高中物理演示实验教学的作用分析[J].考试周刊，2020（85）：137-138.

[2] 史高文.新课程下的高中物理情景教学策略探究[J].當代家庭教育，2020（29）：124-125.

[3] 王建国.演示实验的运用对高中物理教学难点的有效突破研究[J].新课程导学，2020（27）：27-28.

[4] 程震惊.如何通过联系生活中的物理现象开展高中物理教学[J].试题与研究，2020（27）：70-71.

[5] 杨昆，孟颖，李蕊.高中物理Pad课堂教学的探索与应用[J].中国现代教育装备，2020（18）：23-25.

[6] 景长贵.过程草图法在高中物理教学中的应用[J].试题与研究，2020（26）：17-18.

[7] 周青.浅谈画图在农村高中物理教学中的作用[J].中学课程辅导（教师通讯），2013（4）：124-126.