重視教材插圖在物理中考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用探索

蔣義來

（開江中學(xué)實驗學(xué)校，四川 開江 636250）

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要資源，學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)是在教師的引導(dǎo)下自主、創(chuàng)造性地使用教材，而不是“死記硬背”教材；圖片是呈現(xiàn)科學(xué)情景的重要形式，教材要注意充分發(fā)揮圖片形象、直觀、易懂、有趣的特點?；诖?，不同版本的初中物理教材在編寫時都選取了大量源自生產(chǎn)生活中、實驗中的實例圖片，很好地達(dá)到了課程標(biāo)準(zhǔn)對教材的要求。合理、有效地利用教材提供的這些插圖，可有效地提高教學(xué)效率，也很好地將物理知識與生活實際聯(lián)系起來。近些年，各地中考物理試題中，愈發(fā)地緊密聯(lián)系生活，部分試題模型源自教材插圖。因此，在教學(xué)中有效地運用插圖，對拓展學(xué)生思維，提高物理教學(xué)效量至關(guān)重要。

一、重視插圖的意義

（一）插圖直觀、形象地展現(xiàn)了物理現(xiàn)象，易于學(xué)生理解

初中物理教材的特點之一是圖文并茂。在闡述物理的基本概念、規(guī)律時，借助插圖將其形象、直觀、清晰地展現(xiàn)出來，與文字形成互補(bǔ)，增加了文字的說服力，有助于學(xué)生對于所學(xué)內(nèi)容的理解。例如，在描述“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”這一規(guī)律時，教科版教材插入了三張圖片加以輔助論證，如圖1。借助圖片，學(xué)生很清晰地看到光并不總是沿直線傳播的，反向證實了光的直線傳播是有條件的。

圖1

1.插圖中含有豐富的物理知識

義務(wù)教育物理課程的基本理念之一是“從生活走向物理，從物理走向社會”。物理教材中選取了大量貼近生活的圖片，這些圖片中含有豐富的物理知識。在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)貙⒉鍒D與學(xué)生掌握的物理學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能聯(lián)系起來，能夠拓寬其視野，使其認(rèn)識到物理學(xué)習(xí)的價值。例如，在闡述“重力的方向”時，教科版選用了圖2 所示的插圖，除了體現(xiàn)重力方向豎直向下，還能夠得出：重力方向與物體所在地球上的位置無關(guān)；豎直向下與垂直向下是有區(qū)別的，則重力方向不能描述成垂直向下。

圖2

2.插圖在中考試題中高頻出現(xiàn)

教科版初中物理教材在教材插圖的選擇上比較廣泛，包括生活現(xiàn)象、使用工具、實驗器材、實驗過程、國內(nèi)外著名的物理學(xué)家以及高科技產(chǎn)品等。這也為中考物理試題的命制提供了大量的素材。以2021 年四川省各地中考物理試題為例。筆者統(tǒng)計了四川16 個州市的試題中直接源于教材或與教材插圖高度相似的圖片。涉及試題數(shù)量如表1。

表1

從統(tǒng)計結(jié)果來看，包含教材插圖和與教材插圖高度相似的試題在各地中考物理試題中基本都有出現(xiàn)。且與教材插圖高度相關(guān)的圖片占試卷全部插圖的比例基本在30%～ 45%，與教材插圖高度相關(guān)的試題數(shù)量占試題總數(shù)的比例基本在20%～ 30%。需說明的是，筆者只統(tǒng)計了與教材插圖高度相關(guān)的試題數(shù)量，而諸如基于教材插圖的模型組合、相關(guān)度不高等試題均未統(tǒng)計在內(nèi)。由此可知，在中考復(fù)習(xí)階段，對于教材插圖的認(rèn)真、充分、有效地復(fù)習(xí)是很有必要的。

二、插圖在中考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用

（一）利用插圖，提升復(fù)習(xí)效率

中考復(fù)習(xí)階段，學(xué)生的復(fù)習(xí)科目多、內(nèi)容廣、任務(wù)重，且時間有限。學(xué)生容易疲憊、精神不集中，不能有效利用時間。而插圖包含的信息豐富，能夠有效地與教材知識聯(lián)系起來，插圖相比文字而言更能引起學(xué)生的注意力和興趣。教師可根據(jù)復(fù)習(xí)內(nèi)容有針對性地選擇教材中的插圖，合理地設(shè)置問題，引發(fā)學(xué)生對于復(fù)習(xí)知識與規(guī)律的回憶、應(yīng)用和聯(lián)想，讓課堂生動有趣，達(dá)到提高效率的目的。

以《光的折射》為例。教材中插圖之一如圖3。該圖是一幅故事情景圖，呈現(xiàn)的是小貓叉不著小魚的情景。其原因在于：由于折射，魚的實際位置要比像的位置低一些。通過這幅圖形象地描述，學(xué)生很容易理解為什么小貓叉不到魚了。

教師可就此引導(dǎo)學(xué)生回憶：

（1）小貓為什么叉不著魚？（發(fā)生了折射，小貓看見的是魚的像，叉在了像的位置。）

（2）要叉著魚，該怎么辦？（叉子向下一點。）

（3）圖中畫出了光路，請作出法線、標(biāo)出入射角、折射角，并總結(jié)光的折射規(guī)律。（學(xué)生按照要求作圖，總結(jié)規(guī)律。）

借助于這幅插圖和四個問題，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)了光的折射規(guī)律。如果只停留在“叉不到魚”這個層面，那么對于這幅插圖的利用是不充分的。結(jié)合這幅圖的特點，并聯(lián)系實際生活中相關(guān)的例子，還可以進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生：

（4）小貓看到了小魚，圖中的箭頭可不可以反向標(biāo)記？（不可以，小貓之所以看見了小魚，是來自于小魚身上的光發(fā)生折射后進(jìn)入小貓的眼睛。在表示光線時，箭頭表述光傳播的方向。）

（5）小魚能看見小貓嗎？此時光的傳播反向是怎樣的？（可以，因為光路可逆。此時，光的傳播方向恰好與原圖相反。）

（6）小魚在水中看到的小貓，要比貓的實際位置__________。（高一點。因為當(dāng)小貓身上光進(jìn)入小魚的眼睛時，眼睛依照光射來的方向推斷小貓的位置，這個位置實際上是小貓的像，要比小貓的真實位置高一點。）

（7）如果改用電筒替代叉子，使光照射到小魚身上，該如何照射？（讓電筒對準(zhǔn)看到的小魚照射，而不需要改變照射方向。因為電筒發(fā)出的光射向水中時發(fā)生折射，根據(jù)圖片，結(jié)合光路可逆，可知折射光會照射到小魚身上。）

（8）小貓除了能看見水中的魚，借助魚缸，它還看見了水中的自己，這是什么現(xiàn)象？水中的自己有什么特點？（這是平面鏡成像；引導(dǎo)學(xué)生回憶其特點。）

圍繞圖片信息，在復(fù)習(xí)光的折射規(guī)律的基礎(chǔ)上，筆者增加了第（4）～（8）五個問題，引導(dǎo)學(xué)生對于光路可逆、光線、光的折射規(guī)律應(yīng)用、平面鏡成像等的復(fù)習(xí)、應(yīng)用，達(dá)到了提高復(fù)習(xí)效率的目的。

（二）利用插圖，加深對知識的理解

通過對插圖有效、深入地解讀，能夠喚醒學(xué)生對于已學(xué)知識的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，達(dá)到對相關(guān)知識的深入、全面理解的目的。

以圖4 為例，該圖選自教科版《光的反射》，展現(xiàn)的是一束平行光照射到鏡面和白紙上，分別發(fā)生鏡面反射與漫反射時從側(cè)面看到的場景，現(xiàn)象一目了然。利用這幅圖，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考問題：

圖4

（1）光照射到鏡子上、白紙上分別發(fā)生的是哪種反射？（鏡面反射、漫反射）

（2）為什么照射到鏡子上，我們看到的反而比白紙上暗？（平行光照射到鏡子上，發(fā)生鏡面反射，反射光仍然是平行的，從側(cè)面觀察時，眼睛沒有在反射光束的方向上，所以看上去是黑的；而照射到白紙上，發(fā)生漫反射，反射光射向各個方向，有反射光進(jìn)入眼睛，所以看到的白紙相對較亮。）

（3）光照射到白紙上，發(fā)生了漫反射，它還遵循光的反射定律嗎？（遵循）

（4）若調(diào)整觀察角度到鏡面反射光的方向，將看到什么現(xiàn)象？（鏡面很耀眼，白紙相對暗很多。）

（5）由此聯(lián)想到雨后晴朗的夜晚，地上有積水，迎著月光走，會看到路面比水面亮還是暗？背著月光走呢？（迎著月光走，路面比水面暗；背著月光走，路面比水面亮。）

（三）利用插圖，結(jié)合發(fā)散思維，有效地與考試銜接

在整理2021 年四川省各地中考物理試題時，筆者還發(fā)現(xiàn)不少試題中的圖片是利用教材插圖組合而成。這給了教師又一啟示：在利用教材插圖展開復(fù)習(xí)時，有必要發(fā)散思維，將相關(guān)的其他插圖聯(lián)系起來，從而有效地與考試銜接。

以教科版《神奇的眼睛》為例。該節(jié)介紹了近視眼、遠(yuǎn)視眼模型及其矯正，圖5 是其中的插圖之一。通過看圖對比，學(xué)生能很好地理解近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因、成像位置、矯正方法，并進(jìn)一步驗證凹透鏡、凸透鏡對于光線的作用。

圖5

圖6 介紹的是自制的可變焦的凸透鏡，通過向該透鏡中注入、抽出水，可改變透鏡的焦距。實際上，這個可變焦的凸透鏡，可以與近視眼、遠(yuǎn)視眼模型聯(lián)系起來，它可以看作是人的晶狀體，當(dāng)向其中注入水時，“晶狀體”變厚，對光的折射能力增強(qiáng)，焦距變小，此時模擬的是近視眼；反之，模擬的是遠(yuǎn)視眼。若再將其用在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置中，既可以完成常規(guī)探究，也可以通過注入、抽出水的方式，改變其折射能力，模擬近視眼、遠(yuǎn)視眼及其調(diào)節(jié)，加深學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識。

圖6

例如，如圖7，學(xué)?！白o(hù)眼小分隊”自制了一個水凸透鏡，展示近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法，水凸透鏡的厚薄可通過注射器注入透鏡的水量調(diào)節(jié)。實驗器材如圖中位置時，光屏上得到燭焰清晰的像；接著他推動活塞使水凸透鏡變厚，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊，將蠟燭適當(dāng)_______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，像又變清晰；若不移動蠟燭，要讓光屏上的像變清晰，可在蠟燭與水透鏡之間適當(dāng)位置安裝一個合適的________（選填“凹”或“凸”）透鏡。此過程模擬的是_______（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）的成因及矯正方法。

圖7

答案：靠近；凹；近視眼。

三、結(jié)語

插圖作為有用的教學(xué)資源，無論課程新授，還是復(fù)習(xí)階段，教師都可以對其加以合理、有效地利用。借助插圖將物理知識與生活實際聯(lián)系起來，讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識的實用性，可提高學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性。在當(dāng)前“雙減”和學(xué)生面臨中考的雙重背景下，對教材插圖的有效利用顯得尤其重要且必要。作為初中物理教師，對此應(yīng)有清醒的認(rèn)識，合理地借助教材插圖引導(dǎo)學(xué)生，提高中考復(fù)習(xí)效率。