高中生對物理圖像語言的理解現狀研究

（江西省豐城市第二中學 江西豐城 331100）

一、物理圖像語言

物理圖像是一種特殊的形象的語言工具，是數與形的巧妙結合，它從一個側面深刻揭示了物理概念于規律的內涵，同時也是數學函數圖像賦予明確的物理意義，認識物理圖像能夠幫助我們分析狀態和過程，加深我們對物理概念和規律的理解，提高分析解決問題的能力與速度，在形象、直觀的描述物理量之間的函數關系之中反映物理現象、物理過程和物理規律。圖像是描述物理過程，解釋物理規律，解決物理問題的重要方法之一，不但可以形象直觀而且簡潔準確。物理圖像也是處理實驗數據的一種常用的方法，不僅具有簡單明了，形象直觀的特點，還能起到一般計算法所起不到的作用。物理圖像可以直觀的表達物理規律，而且也可以幫助人們發現物理規律，然后借用此法解決更多的物理問題。[1]

二、明確物理圖像的理論意義和實踐意義

明確物理語言與物理圖像語言的概念，現有的研究中尚未明確對物理學科中所涉及的物理圖像語言進行梳理，對物理圖像語言進行系統的綜述，是對物理語言研究的進一步的豐富，這樣也能夠完善高中生對物理圖像的認識。從實踐的角度來看，對物理圖像進行研究，能夠更好的幫助物理教師了解學生對物理圖像的掌握情況，也為物理教師開展教學活動提供了現實依據。通過對學生了解物理圖像的研究，有助于了解高中生在解物理圖像問題時所遇到的難處，這樣老師就可以根據學生的了解情況，改進自己的物理圖像教學方法，這樣就能夠提高教學效率。[2]

三、學生圖像理解的研究

在物理教學中，碰到物理圖像的問題是很常見的，受力分析圖，運動情景圖等等許多的物理函數圖像都有可能被稱為物理圖像的一部分。物理圖像能夠拉近平凡人和物理學之間的距離，能夠讓人感受到物理學是“平易近人”的，圖像不僅僅包含狹義上的用一個看的見的圖形來表達物理問題，同時也包括對物理概念和物理規律形象化發理解，以及深刻理解物理概念和物理規律的內涵后，抽象出來的一個穩定的思維模式，從而使頭腦中能夠形成模型化的形象。這種圖像被分為三類圖像，分別稱為第一類、第二類和第三類物理圖像，其中前兩類圖像的獲得主要得益于形象思維，而第三類圖像的獲得則取決于抽象思維，關于物理圖像的一些重要因素，物理圖像具有直觀性，形象性，醒目明了的特點，圖像可以使一些復雜的問題變得淺顯易懂，認真理解和分析圖像可以幫助學生弄清物理過程，認識物理規律。另一方面，圖像更重要的是它能夠將物理學科和其他學科，像數學等的這類的郵寄學科結合起來，增強學生的綜合素質能力。除此之外，物理圖像的最重要的要素就是“點”和“線”，“點”是圖像的基礎，“線”能夠指出圖像中曲線和直線的切線，他們的斜率通常具有明確的物理意義。[3]

四、對物理圖像的理論探討

物理圖像有很多種，本文主要介紹物理函數圖像。

物理學中的函數圖像，均有其自身獨特的物理意義，圖像中往往蘊含著物理概念和物理規律，坐標軸、坐標點、圖線（直線、曲線）所反映的信息均與物理量、物理概念和物理規律直接聯系，不僅僅單純是數字上的此消彼長的變化關系。因此，在理解物理圖像時，就不只是要求我們清楚函數圖像本身的數學關系，更需要聯系與物理圖像背后相關聯的物理量、物理概念和物理規律聯系，即對于圖像物理意義的理解。物理函數圖像可以清晰的描述物理量之間的關系——此消彼長，起起落落的變化規律，學生在直觀看到物理量的變化關系后，便可以更加輕松順暢的描述出相應的物理情景。

物理函數圖像有助于學生將物理學與數學聯系起來，建立數形結合的思想。物理函數圖像清楚明白的反映了物理量之間的數量變化規律，并且學生可根據圖線的走勢或趨勢）以及所對應的坐標點數值，運用數學方法，總結歸納出具體的函數解析式，將物理學的規律與數學的數量關系進行聯系。與此同時，在得到包含物理量的函數解析式之后，學生可以進行合理的推理判斷，進一步推導研究對象在接下來的時間里所發生的物理情形。數形結合的思想也就在這一不斷的轉化中慢慢建立了起來。從數學的數量關系到物理情形，是學生認識到物理學知識是有邏輯的一個重要過程。在這個的過程中，學生從對物理函數圖像的不斷認識到發現數學與物理這兩個學科之間千絲萬縷的聯系的過程巾，也就不知不覺的在思維上建立起了數形結合的思想。可以說，物理函數圖像的出現是有助于學生將數學與物理學聯系起來，建立數形結合的思想的。

結語

圖像是數學研究中的主要部分，但它在物理學中的表現卻是在很大程度上有別于數學學科中圖像的概念，物理學的學科特點與圖像結合，最終形成別具一格的物理圖像語言，成為物理語言之一。與此同時，物理語言也是豐富教學方式多樣化的助推器，有助于學生學習物理知識與技能。因此，對物理圖像語言的研究有一定的價值。