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物理中的图可以分为三大类型：一、实物和现象图；二、原理图；三、图象。这三类图它们具有共同特点；直观性。然而，它们又各自具有不同的特点。图在物理教学中占据重要的地位。物理教学，几乎每章、每单元都贯穿了图的教学问题。随着学生年龄和知识的增长，教材内容的不断深化和扩展，图的教学内容也由浅入深、由具体、形象到抽象。那么，我们在物理教学中如何帮助学生理解图、作好图和利用图来分析和解决物理问题，使学生更好地掌握知识和发展能力。这是个值得我们研究和探讨的问题。下面，笔者来谈谈物理图象在教学中的作用。
物理图象是用来反映某一物理量随着另一物理量变化规律的函数关系图线，中学阶段多用直角坐标系来表示（如反映质点作简谐振动的位移随时间变化关系的图线，在直角坐标系中是一条正弦或余弦曲线）。与前两类图相比较，物理图象虽说也是直观的、形象的，但从图上所看到的是一种物理属性随另一种物理属性变化的关系，因此它比前两类图都要抽象，是三类图中最难的一种。物理图象在教学中具有以下重要作用。
一、帮助学生理解和掌握某些物理规律
图象法作为研究物理量之间变化规律的一种重要方式，在物理教学中具有帮助学生理解和掌握某些物理规律的重要作用。例如力学中，为了帮助学生建立匀变速直线运动的位移公式，就必须利用速度――时间图象，用数学中取极限的方法，根据用速度――时间图象计算匀速直线运动位移的知识推出；匀变速运动的位移可用速度图线和时间轴之间的面积来表示的结论，进而推出其位移公式: S=Vot+1/2at2。
通过公式的推导，既帮学生建立了匀变速运动的位移公式，又培养了他们的推理能力。又如在热学中传授气体实验定律知识时，结合图象的分析，学生能更好地理解和掌握这些规律。
二、培养学生分析和解决物理问题的能力
物理图象法的教学是培养学生分析和解决物理问题能力的手段之一。学生解答物理图象题的过程，就是一个分析和解决物理问题的过程。例如将反映一定质量的理想气体状态变化某种过程的P――V图象变换到P――T图象中去，就要学生通过对P――V图象的分析，弄清气体状态作何种变化（以上为分析问题过程）。并在P――T图象中做出相应的图线（此为解决问题的过程）。有相当一部分学生，感到图象题难解，究其原因，就是因为他们：
1、没有正确理解图象的物理意义（如有的学生不能正确区别振动图象和波的图像，主要是因为他们没有正确理解两种图象的物理意义）；2、不注意物理图象的应用范围、条件等，把物理图线当作纯数学函数图线来处理，解题时易出差错；3、没有养成良好的解题方法，因此解题乏术（如有的学生不能从波的图像上判准某些质点运动的方向，其原因是他们不会从图像上找一些处在特殊位置上的质点进行比较，来确定其他质点的运动方向）；不善于变通，思维方式呆板。
对此，教师应采取以下措施，1、帮助学生理解，清楚图象的物理意义（这是解图象题的前提和关键）；2、提醒学生要注意物理图象的应用范围和条件；3、结合实例向学生介绍一些方法；4、组织学生进行一些适当的变通训练；如将实验数据转换成图象；由物理过程到物理图象的互相转换；由一种图象推出另一种图象（只限于气体的性质这一章）等。
三、其它作用
为了向高一级学校输送较好的人才，图象法还有以下作用：
培养学生的探索能力。中专物理实验，有的是属于探索性的，学生通过实验，将数据用图象表示出来，再对图象进行分析，让他们自己总结出规律。这样就培养了他们的探索能力，为今后进一步探索更深奥的知识打下基础。
培养学生解题技巧。有些物理题用公式法解，比较繁难，如变换解题方法，采用图象法来解，却变得异常简单。比如质点运动分几个阶段进行，计算其总位移。如果用公式法计算比较繁琐，若用速度图线与时间轴所包围面积来计算，非常简单。
总之，图象法直观（针对可观察性而言），但抽象。对于物理图象的教学关键是使学生理解图象的物理意义，能够作一些定性的分析、推导，不要求作定量的分析。
（作者单位系河南省焦作市总工会职工中专）
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发表于 2020-8-16 09:03:18
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