蘇科版初中物理教材中圖像特征研究

(蘇州大學物理科學與技術學院,江蘇 蘇州 215006)

1 引言

圖像作為一種最常用的信息載體,是人類視覺的基礎。圖像包含了被觀察對象的相關信息,是圖形和影像的總稱。圖像作為教材中最直觀、最具特色的部分,在教學中是一類重要的輔助工具,它是對文字的補充和說明,具有激發學生的學習興趣、使學生觀察和感受到更加直觀的物理世界的作用。我們應該仔細研究教材中的每一幅圖像,深入挖掘圖像的內容、特點以及教學功能,從而引導學生正確閱讀和理解物理教材圖像。

2 蘇科版初中物理教材圖像的分類

2.1 按知識模塊分類

除一些指示圖外，教材正文的圖像可以分屬于四個知識模塊,分別為物理知識介紹、物理實驗教學、物理習題教學和物理知識拓展(如表1)。

表1

續表

2.2 按呈現方式分類

根據圖像的呈現方式可以將教材圖像分為實物圖、漫畫圖、示意圖、函數圖和組合圖(如表2)。

表2

3 蘇科版初中物理教材圖像的特征分析

3.1 總體數量特征分析

如表3所示,隨著年級的遞增,圖像數量以及密度(每頁教材的平均圖像數)出現減少的趨勢。八年級上學期是初中生學習物理的入門階段,而圖像作為直觀的教學工具,可用來吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,以引導學生更快地進入物理學習,因此八年級上冊教材中的圖像數量明顯比其他3本教材中的圖像數量要多。

3.2 知識模塊特征分析

(1) 知識模塊總體數量特征分析

由表4可知,知識介紹模塊圖像數量最多,習題教學模塊的圖像數量最少。這是因為知識介紹模塊更傾向于引導學生進入新一章節的物理學習,更多的圖像能夠吸引學生的注意力,更直觀地展示生活中的物理現象,從生活引入物理。而習題教學模塊的圖像則是起到向學生介紹題目或者展示課外活動的作用,更注重學生能夠通過親身經歷來感受和學習相關物理知識,因此表現出圖像數量少于其他模塊的特點。

表4

(2) 各冊教材圖像的知識模塊特征分析

由圖1可知,蘇科版初中物理教材中各個模塊的圖像分布不均。知識介紹和知識拓展模塊的圖像在八年級上冊教材中得到了充分的體現,其次是實驗教學模塊;習題教學模塊的圖像在四本書中體現出來的數量差異很小,分布比較均勻。除八年級上冊外,另外3本教材中的圖像知識模塊間分布較為均衡。

圖1

3.3 知識內容特征分析

本文通過對不同知識內容中所出現的圖像數量進行統計,以此得出蘇科版初中物理教材中不同知識內容中的圖像密度(如表5)。

表5

由表5可看出,教材中“運動、力與能量”這一知識內容中的圖像最多,“聲與光”部分的圖像密度(每節教材的平均圖像數)最大。這表明對于聲現象和光現象等內容,多彩的圖片能夠更好地帶領學生進入聲與光的世界,從而關注到平時沒有注意到的一些現象,將其與物理聯系起來,使物理走向生活。

3.4 呈現方式特征分析

由表6可知,教材中共有757幅圖像,實物圖和示意圖的數量較多,函數圖的數量最少,只有12幅。

表6

由圖2可知,不同呈現方式的圖像在不同冊教材中所占的比例不同。特別是在八年級教材中,實物圖所占的比例最大,其次為示意圖;而在九年級教材中,示意圖所占的比例最大,實物圖次之;從整體來看,四本教材都呈現出函數圖數量較少的特點。

圖2

4 結論和建議

4.1 圖像特征總結

(1) 八年級上冊圖像數量最多、密度最大

初中物理較低年級學生所用的教材中圖像數量較多,密度較大,高年級教材的圖像數量較少,密度較小,這種現象體現出圖像作為一種直觀的工具能夠更好地幫助學生盡快融入物理課堂的特點,學生在八年級上學期剛剛接觸物理這門學科,更多的圖像能夠激發學生學習物理的興趣,有利于學生盡快接受物理這門新課程,便于幫助學生打破理科難學的畏難心理,用更加直觀、有趣的方式來吸引學生的注意力,更好地進行物理的學習。

(2) 物理知識介紹模塊的圖像數量較多,物理習題教學的圖像數量較少

物理知識介紹包括對概念和規律的介紹,更多的圖像能夠形象地向學生展示物理新知識,更好地引導學生認識物理規律;物理習題中所包含的圖像數量較少，更多是因為教材在編排上更期望學生能夠親自體驗學習和探究過程。

(3) “聲與光”部分圖像密度高

聲現象和光現象是生活中最常見的部分,在教材中用圖像舉例比較容易,同時,在聲與光的教學過程中,較多以現象展示的形式入手,因此這部分圖像數量較多。其余三個部分更多是以規律教學為主,圖像數量相對較少。

(4) 實物圖與示意圖數量較多,函數圖數量較少

八年級和九年級教材均呈現出實物圖和示意圖所占比例最高、函數圖最少的特點,不同點在于前者實物圖多于示意圖,后者示意圖多于實物圖。從實物圖介紹到示意圖占據比例變大的過程中,體現出了教材符合初中學生思維的特點,實物的介紹能夠為學生提供更多的感性材料,能夠有效地幫助學生實現思維從形象思維向抽象邏輯思維的過渡,而九年級學生已經接觸過一段時間的物理概念和規律,此時更多的示意圖能夠幫助學生更深一步地掌握物理規律。

函數圖像過少且抽象程度過低是初中學習過渡到高中學習的重要阻礙之一,會導致學生在升入高中時無法理解相關物理規律中的函數關系,如必修一的速度與時間圖像以及后來對理想氣體狀態方程的理解等。

4.2 圖像優化建議

根據對蘇科版初中物理教材的圖像進行統計和分析,筆者提出以下4點優化建議。

(1) 合理配置圖像的數量,做到模塊均衡

已有的教材已經具備了平均每頁有一到兩張圖像的特點,但從四個模塊上進行分析,物理知識介紹、物理實驗教學、物理習題教學以及物理知識拓展都是教學過程中重要的部分,因此在數量分配上可以根據教學情況進行適當的調整,如增添更多的習題教學模塊圖像。

(2) 合理利用圖像的自然特性,發揮教學潛能

在類似“聲與光”的知識介紹中,盡量保持圖像呈現物理現象的特點,充分發揮圖像的自然特性,讓學生更加直觀地認識生活中的物理現象,深切體會物理與生活密不可分。

(3) 充分發揮圖像的邏輯特點,增添函數圖像

對于教材圖像的呈現方式要進行合理地優化。數學作為自然學科的基礎和輔助工具,其中的正比例函數、反比例函數、常數函數和一次函數等對物理物態變化、運動、力以及電與磁等內容的學習有著重要的作用,如果能把數學中的函數和物理圖像進行有機結合,幫助學生了解物理規律,并且抽象程度越高的函數圖所蘊含的物理意義更加豐富。因此教材在進行圖像編排時可以適當增添函數圖,由淺入深,幫助學生

更好地理解物理規律,邁過由初中過渡到高中的難度臺階。

(4) 適時更新圖像的選用,做到與時俱進

圖像作為呈現科學情境的重要形式,要充分體現形象、直觀、易懂、有趣的特點,盡可能地符合物理教學的要求,符合學生的心理特征,與生活相聯系,與我國科技發展相關聯,讓學生在學習的過程中感受到新時代的脈搏,激發學生積極向上的精神風貌,因此對于教材圖像的優化和更新必不可少。