初中物理图示法教学学习效果的研究

摘要：本研究旨在探讨图示法在初中物理教学中的应用效果。通过分析图示法在不同物理概念教学中的运用，如浮力、力的合成、机械效率及中考考点分析等方面，结合教学实践案例，研究其对学生理解能力、记忆能力和解题能力的影响。研究发现，图示法能够将抽象的物理知识直观化，帮助学生更好地理解物理概念和规律，提高学习兴趣和学习效果。

关键词：初中物理；图示法；学习效果；教学实践

一、引言

物理作为一门自然科学，其知识体系中包含大量的抽象概念和复杂规律。初中阶段的学生对于抽象的物理知识理解起来往往存在困难。图示法作为一种直观的教学手段，能够将复杂的物理问题以图形的形式呈现出来，帮助学生更好地理解物理概念和规律。因此，研究图示法在初中物理教学中的应用及其对学生学习效果的影响具有重要的现实意义。

二、图示法在初中物理教学中的应用

（一）浮力教学中的图示法

1.用彩色笔展示先满后溢过程，体会G排与G溢的关系

在讲解阿基米德原理时，在容器中液体未满的情况下，学生常常对浸入液体中的物体所受浮力大小等于液体的重力而大于溢出液体重力的关系感到困惑。通过图示法，教师可以绘制一个未装满液体的容器，然后用用红色笔画出物体浸入液体后液面上升的部分，表示排开的液体。接着，用黄色笔画出溢出的液体。通过这种颜色的区分和直观的图示，学生能够清晰地看到物体浸入液体后液体的变化情况，从而理解G排>G溢（在容器满的情况下）。

2.用不同颜色标注长度不同的线段，理解压力差法下的浮力规律

当讲解压力差法求浮力时，学生往往难以理解物体上下表面所受压力大小与浮力之间的关系。教师可以用不同颜色的线段表示浸没在液体中的物体上下表面的面积大小和所受压力大小。例如，用长度较长的红色线段表示物体下表面所受压力，用长度较短的蓝色线段表示物体上表面所受压力。通过这种颜色和长度的对比，学生能够直观地看出物体上下表面所受压力大小不同，将大小相同的部分涂上相同颜色，明确相同大小的部分抵消掉，二者之差即为浮力且浮力的大小即为剩下的线段的长度。这种图示法能够帮助学生更好地理解压力差法求浮力的原理，提高学生对浮力概念的理解深度。

在讲解力的合成规则时可用同样的方法，甚至可以制作彩色的线段实物磁贴贴于黑板更加直观比较，加深印象，便于理解同一直线上二力合成的规则。

（二）机械效率教学中的图示法

在讲解机械效率时，如滑轮组，不同颜色的箭头表示拉力的方向和大小，相应颜色的线段表示物体上升的高度和绳子自由端移动的距离。通过这种图示法，学生能够清晰地看到总功、有用功和额外功之间的关系。加深对机械效率概念的理解，提高对机械效率计算的理解能力。

（三）中考考点分析图示

1.考点分布图示

教师还可以绘制中考考点分布图，将各知识点按权重和关联性进行可视化呈现。该图示采用树状拓扑结构，主干为力学和电学两大核心（分别用粗体蓝色和红色线条表示），分支为声学、热学、光学等次要板块（用细线不同颜色区分）。每个分支末端标注具体考点和近三年考察频次，如"浮力计算*3"表示该考点三年内考查了三次。通过这种图示法，学生能够直观地看到中考物理的考点分布情况，明确复习重点和难点，有针对性地进行复习，提高复习效率。

三、图示法对学生学习效果的影响

（一）提高学生的理解能力

图示法能够将抽象的物理知识直观化，帮助学生更好地理解物理概念和规律。通过直观的图形展示，学生能够更加清晰地看到物理现象和物理过程，从而加深对物理知识的理解。

（二）增强学生的记忆能力

图示法能够将复杂的物理知识以简洁明了的图形形式呈现出来，帮助学生更好地记忆物理知识。图形比文字更容易记忆，学生通过观察图形能够更加轻松地记住物理概念和规律。

（三）提升学生的解题能力和学习兴趣

图示法能够帮助学生更好地分析物理问题，提高学生的解题能力。通过图形展示，学生能够更加清晰地看到物理问题中的已知条件和未知条件，从而更容易找到解题思路和方法。提高解题速度和准确率，从而增强学习的自信心和积极性。

四、图示法教学的实施策略

（一）分层设计图示类型

教师应根据教学内容和学生的认知特点，合理选择图示类型。同时图示应根据概念难度分层设计，从具体到抽象逐步过渡。如浮力教学先展示现象级图示，再呈现原理级图示，最后过渡到公式级图示。例如，在讲解抽象的物理概念时，可以使用直观的实物图示；在讲解复杂的物理过程时，可以使用流程图示；在讲解物理规律时，可以使用图表图示。不同的图示类型能够满足不同的教学需求，提高图示法的教学效果。

（二）注重图示的直观性和准确性

教师在绘制图示时，应确保图形清晰、简洁、直观，能够准确地反映物理知识和物理过程。同时，教师还应注意图示的比例和标注，避免因图示不准确而误导学生。在教学过程中，建立统一的色彩编码规范，如红色表示输入能量，绿色表示有效输出，黄色表示损耗等。这种一致性有助于学生形成稳定的认知图式。

（三）引导学生自主绘制图示

为了提高学生对图示法的理解和应用能力，教师应鼓励学生参与图示制作过程，并引导学生自主绘制图示。教师可以先示范绘制图示，然后让学生自己尝试绘制。通过自主绘制图示，学生能够更加深入地理解物理知识，提高图示法的应用能力。

（四）结合多媒体技术

随着信息技术的不断发展，教师可以结合多媒体技术或AI技术手段，制作更加生动形象的图示动画，增强图示法的教学效果。教师可以尝试多模态结合：图示法应与实验演示、言语解释相结合，形成"视觉-动作-语言"多维度的概念建构，特别是对非视觉型学习者更为重要。

五、综上所述

图示法作为一种直观的教学手段，在初中物理教学中具有重要的应用价值。在教学实践中，教师应合理选择图示类型，注重图示的直观性和准确性，引导学生自主绘制图示，并结合多媒体技术，充分发挥图示法的教学优势，提高初中物理教学效果。

独家注明：本文系白城市教育科学“十四五”规划2024年度一般规划课题《初中物理图示法教学学习效果的研究》（课题批准号为BJKYKT244118）的研究成果。

参考文献：

[1]周建新.图示法在初中物理教学中的应用[J];湖南中学物理;2019年06期

[2]黄嚥舟.初中物理解题中图示法的应用[J];理科爱好者;2022年06期