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摘 要：高中物理学习中，图像法对学生理解物理概念、物理过程有重要的辅助作用。在很多问题的解决过程中作为直观思维分析工具被应用。本文教学生如何应用图像。
关键词：高中物理 学习 图像策略
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号: 1673-1875(2008)09-052-02
在高中物理学习中，学生存在的最大的学习困难之一就是无法成功地在头脑中构建出一个与问题相对应的物理情景。物理情景的建立与图像学习策略是密切相关的。在解决物理问题时，我们会对物体进行受力分析、状态分析和运动过程分析，这时会经常应用图像，通过作图帮助我们进行分析和理解。下面就自己在教学中的一些体会并结合一些简单的例子谈谈高中物理图像学习策略。
一、情景再现的图像学习策略
这是指学生通过言语或文字提供的信息能够在头脑中想像出或绘制出相应的示意图。针对于较为简单的问题，这种图像容易成功的绘制出。因为这类的情景学生较为熟悉或生活中遇到的原型较多，直感的经验较多。学生能较为成功地把这些情景在头脑中或纸上再现出来以帮助理解和分析问题。
例如：子弹打木块；物体的加速或减速运动，物体以初速度v0从A加速或减速运动到B点末速度为vt；地球的绕日运动等等。（如下图）
情景再现图像学习策略主要都是以一些简单的和现实世界联系密切的物体运动表像为认知对像。在图像学习策略中是比较简单的一种策略。这类问题和现实生活实例联系密切，学生比较容易在头脑中形成图像，一般不需要学生进行再加工。这是图像学习策略中比较低级的形式，学生容易把握。这里就不用多说了。
但对物体在运动变化中的一些内在的东西它有时无法反映出来，这时会造成学生的“错觉”。如物体在从A减速向B运动的过程中，物体可能还没有运动到B时其速度就已经为零，如果不再注意就可能图画错。这在高一物理物体运动规律教学中常出现的一种汽车运动题型。还如：汽车以的初度V0=12m/s在平直公路上匀速行驶，看到前面有一物体时司机便开始刹车，加速度为3m/s2,那么汽车制动后5s内行驶多少距离？不深入分析就难以发现汽车第五秒内是不运动的，初学者很容易犯这样的错误。这就要求在分析过程中仔细地分析了。
二、模拟情景图像策略
高中物理内容相对初中物理内容而言其抽像性更强，对一些现像我们无法在教学中把这些现像演示出来，也无法用一些图形符号来达它们，那我们就其他一些情况下发生的现像进行模拟情景。这种学习策略是用一种图景来模拟另一图景，这是利用了两种图景之间的相似性。如课本中对电场线与磁场线的模拟。
还有一些物理情景的模拟需要学生有丰富的想像力，通过这些的相似性产生联想。这需要学生对知识进行“深加工”。这种加工也只是在两个相似物之间产生联系。学生在学习过程中若能借助于模拟情景图像的直观性则可以更清晰、更深刻地理解和掌握有关抽像的物理概念或规律。例如,在量子物理中的原子核的链式反应就具有更强的抽像性。在高中物理教学若教学生用节日里人们常用的响炮连成发散状后点燃，通过观察到的响炮爆炸的情景图像学生则会对链式反应这个抽像的概念理解得更清晰、更深刻。还有在讲到分子运动时我们形用电子云的图像来描绘电子的运动。特别是现在多媒体信息技术在物理课堂教学中的应用,这种模拟会变得更加容易。
三、等效代替图像学习策略
这种学习策略把本来隐性的东西，通过等效代替的方法把它显现出来。这就要求学生能把所学过的一些知识联系起来进行加工和创造，能抓住图像与所要描绘物理内容之间的结合点。这些图像在实际中没有与其对应的生活原型，人们通过使用一些特殊方法、采用一些特殊的符号来代替实际的物体或物体间的相互作用。这种策略需要学生对的知识进行“深加工”，在分析中能抓住主要因素，抽像和概括出事物的本质然后用另一种符号把这种本质突显出来。像高中物理中出现质点、点电荷等。这些都忽略了物体的外形，大小等次要因素突出对作用效果起决定作用的主要因素：物体的质量、物体的带电量。在电磁学中我们还使电场线、磁感应线。这种学习策略主要是在物理学习中把一些物理的属性通过一些几何图线描绘出来。如我们在学习使用的力的作用线、电场线、磁感应线、光线等等。
还如：我们用有向线段的来描绘矢量场、代表力、光线等这就抓住矢量的方向性这一特质。
四、数学函数图像学习策略
这种学习策略“技术含量”高，要求学生能对所学过的知识进行加工，而不像上面策略所说的仅是对表像的加工。这里就要求学生对所学过知识的内涵有较深的理解。我们在高中教学应努力培养学生学会的一种学习略策。高中物理相对初中物理而言更注重物理概念和规律的定量化，因此高中物理中包含了大量的数学函数图像。如：位移－时间图像、p－V图像、E－r图像等等。数学函数图像信息量大，形像直观,能反映事物真实的内涵。对它的利用有时可以很清晰、明了地解决抽像而复杂的物理。这种图像学习策略需要学生有很强数学逻辑推理能力，要能识别数学图像与物理情景之间的内在联系。例如：有的学生在解决问题中产生位移－时间图像是物体运动轨迹的描绘这样错误的认识。
物理学习中图像所涉及的知识是抽像的数学图像和具体物理情景的结合体。不能割断他们之间的关系。把图像纯数学化是学生在应用这种学习策略时容易犯的错误。数学图像有其普适的意义，一次图像、二次图像所表达的是函数y=f(x)从图像中我们能得出y随x的变化规律了。如果把这个函数公式放入到具体的物理变化情景中去，那就有了鲜活的“生命”，而这些物理图像是有其初始条件和其他一些现实条件限制的。如：PV=nRT，我们知道T不能为负值，这公式也有其条件限制，在做图像时就应考虑这些条件。
在数学函数图像学习策略时，我们就要注意图像点、线、面的结合去理解图像。点：就是要知道坐标上的每一个所表达的物理意义。线：图线所描绘的物理运动变化规律、表示物理意义。面：图线与坐标轴所围的面积所代表的物理意义。如v-t图中每一坐标点表示的是相应时刻的速度，该点的斜率表这一时刻的加速度，面积表表示物体位移。
另外, 在解决问题时，图像法有时更显更优势所在。例如,对于作初速度为零的匀加速运动的物体追赶同时、同地和同向出发的作匀速运动的物体,问两者有最大距离所需的时间和追上所需的时间有何关系。这一类问题，若学生自己能先画出其速度－时间图，利用图像学习策略，如上所述(该图像下面所围的面积，即为位移的大小),如图所示,则由图可清晰地得到如下信息：当两者速度相等，也即t1时两者有最大距离；当两者位移大小相等即t2时追上。由此,学生再根据初中几何中的有关知识就可得到该问题的答案。
学生学习并掌握利用图像语言的学习策略对于从“学会”到“会学”是十分有效的。但又要注意到各种学习策略都有其局限性，不是对所有人、所有问题都是有效的。图像学习策略的渐进过程应当是从重现,模拟,代替,数学函数，这也符合学生的思维从形像思维到抽像思维的发展过程。谈学习策略我个人觉得更多的是要体现学习的灵活性和思辨性，努力做到教会学生学会学习。不同的策略没有好坏之分，只有适不适合之差别。我们在对学生进行学习策略训练时要注意学习策略的适用性。这也体现教学的因材施教的原则。
关键词：高中物理 学习 图像策略
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号: 1673-1875(2008)09-052-02
在高中物理学习中，学生存在的最大的学习困难之一就是无法成功地在头脑中构建出一个与问题相对应的物理情景。物理情景的建立与图像学习策略是密切相关的。在解决物理问题时，我们会对物体进行受力分析、状态分析和运动过程分析，这时会经常应用图像，通过作图帮助我们进行分析和理解。下面就自己在教学中的一些体会并结合一些简单的例子谈谈高中物理图像学习策略。
一、情景再现的图像学习策略
这是指学生通过言语或文字提供的信息能够在头脑中想像出或绘制出相应的示意图。针对于较为简单的问题，这种图像容易成功的绘制出。因为这类的情景学生较为熟悉或生活中遇到的原型较多，直感的经验较多。学生能较为成功地把这些情景在头脑中或纸上再现出来以帮助理解和分析问题。
例如：子弹打木块；物体的加速或减速运动，物体以初速度v0从A加速或减速运动到B点末速度为vt；地球的绕日运动等等。（如下图）
情景再现图像学习策略主要都是以一些简单的和现实世界联系密切的物体运动表像为认知对像。在图像学习策略中是比较简单的一种策略。这类问题和现实生活实例联系密切，学生比较容易在头脑中形成图像，一般不需要学生进行再加工。这是图像学习策略中比较低级的形式，学生容易把握。这里就不用多说了。
但对物体在运动变化中的一些内在的东西它有时无法反映出来，这时会造成学生的“错觉”。如物体在从A减速向B运动的过程中，物体可能还没有运动到B时其速度就已经为零，如果不再注意就可能图画错。这在高一物理物体运动规律教学中常出现的一种汽车运动题型。还如：汽车以的初度V0=12m/s在平直公路上匀速行驶，看到前面有一物体时司机便开始刹车，加速度为3m/s2,那么汽车制动后5s内行驶多少距离？不深入分析就难以发现汽车第五秒内是不运动的，初学者很容易犯这样的错误。这就要求在分析过程中仔细地分析了。
二、模拟情景图像策略
高中物理内容相对初中物理内容而言其抽像性更强，对一些现像我们无法在教学中把这些现像演示出来，也无法用一些图形符号来达它们，那我们就其他一些情况下发生的现像进行模拟情景。这种学习策略是用一种图景来模拟另一图景，这是利用了两种图景之间的相似性。如课本中对电场线与磁场线的模拟。
还有一些物理情景的模拟需要学生有丰富的想像力，通过这些的相似性产生联想。这需要学生对知识进行“深加工”。这种加工也只是在两个相似物之间产生联系。学生在学习过程中若能借助于模拟情景图像的直观性则可以更清晰、更深刻地理解和掌握有关抽像的物理概念或规律。例如,在量子物理中的原子核的链式反应就具有更强的抽像性。在高中物理教学若教学生用节日里人们常用的响炮连成发散状后点燃，通过观察到的响炮爆炸的情景图像学生则会对链式反应这个抽像的概念理解得更清晰、更深刻。还有在讲到分子运动时我们形用电子云的图像来描绘电子的运动。特别是现在多媒体信息技术在物理课堂教学中的应用,这种模拟会变得更加容易。
三、等效代替图像学习策略
这种学习策略把本来隐性的东西，通过等效代替的方法把它显现出来。这就要求学生能把所学过的一些知识联系起来进行加工和创造，能抓住图像与所要描绘物理内容之间的结合点。这些图像在实际中没有与其对应的生活原型，人们通过使用一些特殊方法、采用一些特殊的符号来代替实际的物体或物体间的相互作用。这种策略需要学生对的知识进行“深加工”，在分析中能抓住主要因素，抽像和概括出事物的本质然后用另一种符号把这种本质突显出来。像高中物理中出现质点、点电荷等。这些都忽略了物体的外形，大小等次要因素突出对作用效果起决定作用的主要因素：物体的质量、物体的带电量。在电磁学中我们还使电场线、磁感应线。这种学习策略主要是在物理学习中把一些物理的属性通过一些几何图线描绘出来。如我们在学习使用的力的作用线、电场线、磁感应线、光线等等。
还如：我们用有向线段的来描绘矢量场、代表力、光线等这就抓住矢量的方向性这一特质。
四、数学函数图像学习策略
这种学习策略“技术含量”高，要求学生能对所学过的知识进行加工，而不像上面策略所说的仅是对表像的加工。这里就要求学生对所学过知识的内涵有较深的理解。我们在高中教学应努力培养学生学会的一种学习略策。高中物理相对初中物理而言更注重物理概念和规律的定量化，因此高中物理中包含了大量的数学函数图像。如：位移－时间图像、p－V图像、E－r图像等等。数学函数图像信息量大，形像直观,能反映事物真实的内涵。对它的利用有时可以很清晰、明了地解决抽像而复杂的物理。这种图像学习策略需要学生有很强数学逻辑推理能力，要能识别数学图像与物理情景之间的内在联系。例如：有的学生在解决问题中产生位移－时间图像是物体运动轨迹的描绘这样错误的认识。
物理学习中图像所涉及的知识是抽像的数学图像和具体物理情景的结合体。不能割断他们之间的关系。把图像纯数学化是学生在应用这种学习策略时容易犯的错误。数学图像有其普适的意义，一次图像、二次图像所表达的是函数y=f(x)从图像中我们能得出y随x的变化规律了。如果把这个函数公式放入到具体的物理变化情景中去，那就有了鲜活的“生命”，而这些物理图像是有其初始条件和其他一些现实条件限制的。如：PV=nRT，我们知道T不能为负值，这公式也有其条件限制，在做图像时就应考虑这些条件。
在数学函数图像学习策略时，我们就要注意图像点、线、面的结合去理解图像。点：就是要知道坐标上的每一个所表达的物理意义。线：图线所描绘的物理运动变化规律、表示物理意义。面：图线与坐标轴所围的面积所代表的物理意义。如v-t图中每一坐标点表示的是相应时刻的速度，该点的斜率表这一时刻的加速度，面积表表示物体位移。
另外, 在解决问题时，图像法有时更显更优势所在。例如,对于作初速度为零的匀加速运动的物体追赶同时、同地和同向出发的作匀速运动的物体,问两者有最大距离所需的时间和追上所需的时间有何关系。这一类问题，若学生自己能先画出其速度－时间图，利用图像学习策略，如上所述(该图像下面所围的面积，即为位移的大小),如图所示,则由图可清晰地得到如下信息：当两者速度相等，也即t1时两者有最大距离；当两者位移大小相等即t2时追上。由此,学生再根据初中几何中的有关知识就可得到该问题的答案。
学生学习并掌握利用图像语言的学习策略对于从“学会”到“会学”是十分有效的。但又要注意到各种学习策略都有其局限性，不是对所有人、所有问题都是有效的。图像学习策略的渐进过程应当是从重现,模拟,代替,数学函数，这也符合学生的思维从形像思维到抽像思维的发展过程。谈学习策略我个人觉得更多的是要体现学习的灵活性和思辨性，努力做到教会学生学会学习。不同的策略没有好坏之分，只有适不适合之差别。我们在对学生进行学习策略训练时要注意学习策略的适用性。这也体现教学的因材施教的原则。