让物理教材的插图活起来
让物理教材的插图活起来 高中物理教学的典型特征之一是图像的学习及其广 泛应用。教学中要求学生理解运动图像、共振曲线、波动振 动等图像的物理意义，能够建立或运用图像去解决相关问题。教师在教学中经常要运用图像，如作受力示意图、物理过程 展示图来分析问题、概括知识及规律的形成等。归纳而言， 通过图像教学可以起到帮助学生形象化地理解物理概念、定 性分析把握物理过程、加深对物理规律的理解等教学效果。
然而在新课标物理教材中还有很多插图，这些插图也是丰富 的教学资源，常态教学中如何充分有效地挖掘和利用这些插 图的教育教学功能，应该说是值得我们物理教师关注的。如 何创造性地指导学生作图，使学生动起来，让教材插图“活” 起来，较大效益地发挥教材插图教育教学功能？以下是笔者 的一点实践与思索。
一、指导学生作图，能有效地激发学生的物理学习兴 趣，培养学习动机 兴趣是学习的先导，而灵活多样的学习方式，又能进一 步激发兴趣。高中物理课程内容多难度大，概念多而抽象， 规律细而复杂，学习的直观性和趣味性远不如初中物理学习， 因而必须想方设法使学生建立间接学习兴趣，如可运用活动 激趣、实验激趣、多媒体激趣等方法。而学习动机的培养， 除了要激发学习兴趣外，还要注意所采用的方法是否符合学 生的认知规律，是否在学生的能力范围之内、是否能使学生从中获得成功感等问题。在教学中通过指导学生作图，不仅 能够激发学习兴趣、增进学习动机，且简便易行。例如学习 《分子热运动》，为显示布朗颗粒做的是无规则运动，教材 上给了一幅插图（见图1）。学生学习时很容易误认为图上 的折线就是布朗颗粒的运动轨迹。我采用了学生作图法进行 教学，具体操作为：学生每人取一张白纸，我说“开始”， 学生就闭目在纸上自由挥笔，每过5秒钟我叫一下暂停，学 生标记此时笔尖位置并列序。
如此一分钟后，再让学生将刚才列序的位置用折线连接 起来。然后取几幅学生的作图加以展示并进行分析。这样学 生在感受动手之趣、游戏之趣的同时，加深了对布朗运动的 理解，并激发了进一步探究现象成因的学习动机。
二、指导学生作图，有助于突破学习难点、把握知识 重点 教材中的难点是学生思维难以突破、难以理解和容易受 阻之处，教学过程中能否化难为易、化繁为简是衡量一位教 师教学水平高低的标志之一。尤其那些既是重点又是难点的 内容，教师必须运用各种方法进行科学处理，帮助学生“跳 一跳”能“摘到桃子”，以达到较好的教学效果。例如学习 《分子间作用力》时，分子间引力、斥力以及合力随分子间 距离改变而变化的问题是本节内容的重难点。教学时我运用 了学生作图法来突破难点、把握重点。在弄清有关分子力的 基本概念和规律后，先指导学生研究教材的插图，然后合上书根据自己的理解去作图（见图2）。这幅图看似简单，画 起来却并不容易。因为既要考虑分子引力、斥力随分子间距 离大小的变化情况，又要注意在图上用力的矢量正确反映这 种变化，还要注意合力的变化。学生如果能作好这幅图，可 以说他已经较好地理解了本节的难点，掌握本节的重点内容 了。学生作好图后，我先让他们自己与教材插图比较，分析 差异，思考存在差异的原因。然后选取学生有代表性的作图， 投影后与学生一起分析、修改和完善。然后，让学生在完善 后的图上作出合力图像。学生的学习困难就在自我观察、动 手作图、对比思考、共同评析的过程中逐渐得以克服，学生 学习的主体性也在这个过程中得到充分体现。
三、指导学生作图，有利于培养学生的审美意识和审 美情趣 杨振宁先生指出：“物理学的原理有它的结构，这个结 构有它美和妙的地方”。物理教师在引导学生学习系统的基 础知识，掌握基本技能的同时，也应挖掘蕴涵在物理知识中 的美育因素，指导学生去发现美、鉴赏美、创造美，促进“情 感、态度与价值观”教学目标的达成。简而言之，物理学的 美从表像上看是物理现象的美，如对称美、空间往复性和时 间周期性美。从本质上分析则是物理规律的内在美——用最 简单的对规律的表达方式来揭示最深刻的物质运动变化所 满足的规律。指导学生作图，不仅能让学生欣赏到物理学的 现象美，更能让学生体验到物理规律的内在美。例如学习《等势面》时，指导学生作两等量异种电荷的 等势面（见图3），学生可以在作图时领略到和谐、对称的 美，并进而感受“等势面与电场线正交”、“沿电场线方向， 电势逐渐降落”等物理规律的简洁美、变化美。
四、指导学生作图，有助于培养学生观察、思维等多 方面能力 从“知识与技能”维度来看，学生的学习过程是掌握知 识过程，但更重要的是能力的培养过程。学生的能力包括：
注意力、想像力、记忆力、抽像思维能力等等。知识的掌握 是能力形成发展的必要条件，但知识的增长并不代表能力的 提高，应试教育下的“高分低能现像”最能说明这个道理。
我们在教学过程中，在引导学生掌握物理知识的同时，应注 重知识一技能一能力的转化与发展，“刻意”去培养学生各 方面的能力。指导学生作图学习，既能突破难点，又能实现 上述目标，不失为一种有效的教学方法。例如，学习《波的 干涉》内容时，我让学生自己作“波的干涉示意图”（见图 4），并在作图的过程中思考一些问题，如：
1.找出具有代表性的峰峰、谷谷、峰谷相遇点，分析其 振动情况？ 2.分析干涉图样的特点。
3.两个相干波源连线中垂线上各处的振动一定加强吗， 为什么？始终加强吗。
大约8分钟后，从学生作图中抽取几张，用视频展示台投影展示，并让学生点评。然后用一幅较好的学生作图展开 后续教学。整个教学过程，学生在教师问题的导引下，在对 教材插图认真观察、认真分析的基础上，再进行认真作图， 并进行比较自己的作图与教材插图异同等具体活动，无形之 中他们的观察力、空间想像力、概括、判断和推理等思维能 力都得到了锻炼，也使得学生对《波的干涉》的学习由知识 掌握提升到能力发展的高层次阶段。
新理念下的物理教学过程中.教师应当对教学内容进行 挖掘.寻找可以开展图形图象的教学内容和方法，并进行总 体的构思和安排，把图形图像的教学渗透到常规教学当中。
从教学的发展趋势来看，多元化课程管理形式下新教材的插 图也将越来越多。实施指导学生作图法来进行物理教学，让 教材插图“活”起来，以充分挖掘和发挥教材插图的教育教 学功能，不仅能起到激活课堂教学气氛、突破难点、培养学 生的多方面能力的效果，还能促使教师更加重视研究教材把 握教材，不断优化教学策略，加速自身的成长。教育实践与研究·中学版