用好教材的第二語言
——初中物理教材插圖價(jià)值摭談

劉學(xué)山

插圖是教材的第二語言，也是無聲的語言。倘若我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)過程中，能夠充分利用教材中的插圖，既有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更好地理解物理知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、理解能力和思維能力，起到事半功倍的作用。因此，作為一名初中物理教師，必須要充分體會(huì)編寫者的意圖，高度重視教材中的插圖，找準(zhǔn)起點(diǎn)，靈活運(yùn)用教材中的插圖，抓住重點(diǎn)，創(chuàng)造性地用活教材中的插圖，生成亮點(diǎn)，讓靜止的畫面閃現(xiàn)出生命的靈動(dòng)，為提高初中物理教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、利用插圖，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探究的欲望

在初中物理教學(xué)過程中，教師往往要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)并創(chuàng)設(shè)不同的物理情境，吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生的思維不斷深入，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力，教材中的插圖可以發(fā)揮重要的作用。

例如，蘇科版八年級(jí)物理教材上冊(cè)第3 章“光現(xiàn)象”第4 節(jié)“平面鏡”中，“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”是重要的教學(xué)內(nèi)容，引入新課時(shí)，巧妙地運(yùn)用教材第69 頁插圖3-44“揭開儲(chǔ)幣魔箱的秘密”，可以取得引人入勝的良好效果。首先引導(dǎo)學(xué)生觀察插圖a 和插圖b，思考題目中提出的問題：將錢幣從“儲(chǔ)幣魔箱”空箱頂部投幣口投入后，為什么錢幣卻不翼而飛？學(xué)生的思維一下子被調(diào)動(dòng)了起來，在此基礎(chǔ)上，教師出示提前準(zhǔn)備好的“魔箱”演示實(shí)驗(yàn)，此時(shí)的學(xué)生，心中充滿了好奇，注意力高度集中，實(shí)驗(yàn)效果非常好。演示結(jié)束后，積極引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)其中的奧秘，原來這個(gè)空箱的魔力，就來自于箱中傾斜放置的一個(gè)平面鏡，為探究平面鏡成像的特點(diǎn)打下了很好的基礎(chǔ)。

二、利用插圖，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解

物理概念是一種思維形式，是人們對(duì)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的抽象概括，包括形式概念和具體概念。[1]初中物理中的概念，主要以具體概念為主，關(guān)于具體概念的教學(xué)，可以依據(jù)教材中的相關(guān)插圖及其蘊(yùn)含的物理規(guī)律，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理概念的理解，通常把這類插圖稱為概念圖或原理圖。學(xué)習(xí)九年級(jí)上冊(cè)第11 章“簡(jiǎn)單機(jī)械”第3 節(jié)“功”時(shí)，教材第15 頁插圖11-28 共有a、b、c、d 4 幅小插圖組合而成，a 圖中，小女孩用力將一箱報(bào)刊搬起來，小女孩既對(duì)報(bào)刊施加了力，報(bào)刊也在該力的方向上移動(dòng)了距離；b 圖中，學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)；c 圖中，司機(jī)費(fèi)了九牛二虎之力，汽車還是紋絲不動(dòng)，從這兩幅插圖可以看出雖然有力作用在物體上，但物體并沒有在該力的方向上移動(dòng)距離；d 圖中，足球被踢后，在草地上滾動(dòng)了一段距離，足球離開腳后，腳對(duì)足球沒有力的作用，足球是由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。將這4 幅小插圖綜合起來觀察，不僅形象直觀，而且含義明顯，學(xué)生比較容易理解和接受，能輕松總結(jié)出做功的兩個(gè)必要因素，而且記憶深刻，難以忘記。

三、利用插圖，優(yōu)化學(xué)生對(duì)物理器材的使用

蘇科版物理教材中關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材的插圖，有一部分屬于儀器實(shí)物圖，還有一部分是實(shí)驗(yàn)裝置圖。重要的實(shí)驗(yàn)裝置圖主要有八年級(jí)上冊(cè)第35 頁插圖2-15 水的沸騰裝置、第39 頁插圖2-29 冰和燭蠟熔化裝置、九年級(jí)上冊(cè)第44 頁插圖12-23 比較不同物質(zhì)吸熱升溫本領(lǐng)裝置、第54 頁插圖12-38 比較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量裝置等。這些實(shí)驗(yàn)裝置圖，不僅全面展示了完成探究所需要的各種實(shí)驗(yàn)器材，還隱含了器材的裝配順序、注意事項(xiàng)等。例如，上述實(shí)驗(yàn)器材，均需要自下而上裝配，目的是能夠使酒精燈用外焰加熱；探究冰和燭蠟熔化，要采用“水浴法”加熱，目的是為了使物體均勻受熱，也可以直接將試管放在空氣中吸熱，以延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，方便觀察并記錄物質(zhì)的溫度和狀態(tài)變化情況；比較不同物質(zhì)吸熱升溫本領(lǐng)的實(shí)驗(yàn)，水和沙子吸收熱量的多少可以通過加熱時(shí)間反映；而比較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出熱量的實(shí)驗(yàn)，水吸收熱量的多少則通過燃料燃燒完后溫度計(jì)示數(shù)的變化量反映。教師合理運(yùn)用好此類插圖，可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性和科學(xué)性，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生不僅思路清晰，有條不紊，而且非常容易通過正確的實(shí)驗(yàn)操作得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，大大提高實(shí)驗(yàn)的成功率。

四、利用插圖，深化學(xué)生對(duì)物理過程的理解

九年級(jí)上冊(cè)第12 章第4 節(jié)“機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化”中，四沖程汽油機(jī)的工作過程及工作循環(huán)是教學(xué)的難點(diǎn)。教材第51 頁的插圖12-33 四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造和插圖12-34 工作過程原理圖，有效幫助教師和學(xué)生化解了這一難點(diǎn)。上課時(shí)，教師可運(yùn)用插圖，讓學(xué)生從汽油機(jī)的構(gòu)造和吸氣沖程開始，觀察并思考汽油機(jī)由哪幾部分構(gòu)成，各部分名稱是什么；各沖程工作過程中，活塞的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)氣門和排氣門的開、關(guān)情況如何；能量又是如何轉(zhuǎn)化的。將復(fù)雜的汽油機(jī)工作原理和過程，通過簡(jiǎn)單的插圖呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生建立科學(xué)的物理模型，讓學(xué)生獲得更加直觀形象的感受，從而加深學(xué)生對(duì)熱機(jī)原理和工作過程的理解，提高靈活運(yùn)用的能力。這個(gè)過程，其實(shí)就是建模的過程，用物理模型研究物理問題，本身就是物理科學(xué)探究的方法之一，它化難為易，化抽象為具體，使學(xué)生更直觀、具體地理解物理現(xiàn)象和物理問題，大大降低了學(xué)生理解的難度。

五、利用插圖，對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀教育

物理學(xué)史是科學(xué)史的重要組成部分，是溝通物理科學(xué)與物理人文的橋梁。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）》指出：“物理學(xué)不僅含有人類探索大自然的知識(shí)成果，而且含有探索者的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等。”[2]涉及物理學(xué)史的插圖主要包括物理學(xué)家人物肖像圖，如八年級(jí)上冊(cè)第99 頁插圖4-39伽利略，八年級(jí)下冊(cè)第31 頁插圖7-15、7-16 湯姆生和盧瑟福，九年級(jí)上冊(cè)第14 頁插圖11-26焦耳、第18 頁插圖11-34 瓦特、第70 頁插圖13-16 安培、九年級(jí)下冊(cè)第66 頁插圖17-11 麥克斯韋，第73 頁插圖17-26 高錕等；中國古代的偉大發(fā)明創(chuàng)造，如八年級(jí)上冊(cè)第14 頁插圖1-14 戰(zhàn)國時(shí)期曾侯乙編鐘，第100 頁插圖4-41距今3000 多年的縱目青銅面具，第106 頁插圖5-11 古代日晷，九年級(jí)上冊(cè)第28 頁插圖11-44、11-45、11-46 碓、桔槔以及戰(zhàn)國時(shí)期的天平和砝碼等。我們可以利用這些圖片資源，讓學(xué)生了解我國古代物理學(xué)取得的偉大成就和科學(xué)家在科學(xué)探索的道路上所付出的艱苦努力，讓學(xué)生明白：成功的道路從來都不是平坦和一帆風(fēng)順的，需要長(zhǎng)期默默無聞、鍥而不舍、持之以恒的不懈付出，才可能取得成功，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)思維方法和勇于克服困難的堅(jiān)韌意志，用唯物主義世界觀，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

總而言之，蘇科版初中物理教材配備了大量的插圖，這些插圖的編排，具有嚴(yán)密的科學(xué)體系和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科特點(diǎn)，作為物理教師，要充分認(rèn)識(shí)到各類插圖在教材編排體系中的重要意義和重要價(jià)值，在平時(shí)的教學(xué)過程中重視插圖的價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，為物理新課程改革做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。