以點帶面 方法自現
——高三復習課“物理中的圖像思想”教學設計

張燕怡

(中國人民大學附屬中學 北京 100080)

1 教學背景分析

物理圖像能形象、直觀地表示物理量間的關系，幫助建立概念、理解物理規律、呈現物理情景，同時也是解決物理問題的一種重要方法.分析、理解、應用物理圖像，有助于學生物理觀念、科學思維、探究精神等物理核心素養的培養.

最近幾年的高考北京物理試題，多有涉及到圖像思想的題目，如2011年第18題(蹦極中的F-t圖)、2009年第17題(振動、波動圖像)、2005年第18題(交流電圖像)、2010年第20題(線性圖像反應物理量間關系)、2015年第21題(單擺T2-L圖像)、2013年第21題(U-x圖像判斷)、2012年第23題(電梯超失重，a-t圖)、2013年第23題(蹦床，F-x圖)、2018年第23題(U-I圖)，2011年第24題(φ-x圖)，2012年第24題(E-x圖)等.這些題目涉及到物理教學各個板塊、各個知識點，但大致可歸納為兩條線索：一是要求學生正確地讀取圖像信息，并利用所學物理規律挖掘潛在信息；另一條是讓學生根據已知規律，畫圖、用圖、判斷圖像正誤.

高三二輪復習階段，為了進一步培養學生“透過現象看本質”的能力，提高思維水平，有必要抓住圖像的統一特征,進行系統的專題教學.

2 教學設計思路

物理圖像貫穿高中3年物理教學的始終，每個模塊都有大量圖像，素材繁多.針對圖像的專題復習，容易落入枚舉、歸納、堆砌的窠臼，但如果學生不親自動手總結，只依靠教師灌輸，其實收獲并不會很大，最終只是死記硬背了一堆東西而無法靈活應用，反而還加重了學生負擔.

本節課的授課時機是在高三二輪復習的中間階段.學生們通過系統、全面的一輪復習，知識網絡已經基本建立起來，但熟練度和正確率還有待加強.他們面對陌生的情景缺乏遷移能力，面對熟悉的問題又容易出現思維定勢.所以二輪復習，首先應該打通力學、熱學、電磁學、光學、原子物理學各個板塊之間的隔閡，通過類比、對比，在不同領域間建立起橫向、縱向的聯系，帶領學生梳理出一些通用的物理思想和本質方法.在具體練習的過程中，應該避免低水平重復，更強調知識系統中的死角、漏洞、易錯點和能力提升點，選擇綜合性強的題目進行突破.

從具體授課班級的學情來分析，學生水平差異巨大，所以教學過程中，對不同層次的學生應該有不同的側重點，但一節課應該力爭讓各個層次的學生都有收獲.

綜合以上分析，本節課，筆者嘗試從“讀圖”“畫圖”“析圖”3個方面進行切入，讓學生經歷3個有一定挑戰性的例題解答過程，以此帶出物理圖像問題中最通用、最本質的方法和注意事項，再上升到理論高度，通過階段性總結進行“點睛”.在每個例題中，問題的思維難度依次增大、層次逐步遞進，以滿足不同學生的需求.

同時，本節課選用的素材涉及到力學和電磁學中多個方面的知識點，起到了以圖像為載體，對一輪復習的重難點進行再強化的目的.

最后，教師在總結出通用思想方法的大前提下，精心設計提綱，以課后作業的形式，請學生自行完成對課內圖像相關問題的歸納整理工作，有的放矢，既調動了學生的主觀能動性，又提高了課堂效率.

3 教學目標

(1)通過一道易錯點集中的“讀圖”例題，讓學生通過經歷因讀圖不清、思維定勢而失誤犯錯的過程，深刻理解圖像問題中“審圖”的重要性，強調、固化讀圖的規范流程.

(2)通過半開放性問題，引導學生思考畫圖的一般思路：寫函數表達式,合理選擇自變量、因變量，追求線性關系圖，并體會線性圖像在物理探究性實驗中的妙處.

(3)通過一道高考模擬題原題，引導學生從單調性、凹凸性等方面，挖掘定性圖像中盡可能多的信息，并體會圖像中的“變化率”和“微元”思想.

(4)通過例題的解答過程，對一輪復習力學、電磁學的部分重難點問題進行再強調和再認識.

4 教學重難點

重點：

(1)“讀圖”的規范流程.

(2)“畫圖”的基本思路原則.

(3)分析定性圖像的基本方法.

難點:

(1)如何通過合理選擇自變量、因變量，描繪出線性關系圖，以幫助探究物理規律.

(2)通過微元思想，理解定性圖像下面所圍面積為何能夠對應相關物理量.

5 教學過程

教學過程如表1所示.

表1 教學過程

續表

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