立德樹人視域下物理教材插圖的價(jià)值及使用策略

毛永良

(江陰市青陽初級(jí)中學(xué) 江蘇 無錫 214401 )

教材是重要的教學(xué)資源，而插圖是教材的重要組成.新課程改革倡導(dǎo)“用教材教”，即要用活教材，要對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教材素材的充分利用和深度融合.這就需要教學(xué)要用好教材中文字表述、插圖等.由于插圖生動(dòng)形象符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，用好教材插圖物理課堂會(huì)更貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生會(huì)更愿意學(xué)習(xí)物理.挖掘教材插圖所蘊(yùn)含的豐富教育教學(xué)價(jià)值，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ).建議教師將初中主流6個(gè)版本教材都備齊，教學(xué)中借鑒、融合使用各版本教材的插圖.

1 立德樹人視域下更應(yīng)該凸顯教材的地位和作用

插圖是教材的第二語言，是對(duì)文字表達(dá)的重要補(bǔ)充，是教材的重要組成部分.物理學(xué)科知識(shí)高度濃縮、比較抽象，利用插圖可以更生動(dòng)地輔助構(gòu)建物理情境，更形象地表述物理知識(shí)，從而降低學(xué)習(xí)者的理解難度.這一點(diǎn)對(duì)初中物理尤為重要，初中八、九年級(jí)的學(xué)生思維還處在形象思維向抽象思維過渡的時(shí)期，思考問題、認(rèn)識(shí)事物還以形象思維為主導(dǎo)，過多的文字表述會(huì)顯得晦澀難懂，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度會(huì)加大.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的障礙會(huì)增多.多采用插圖學(xué)生對(duì)要學(xué)習(xí)的物理知識(shí)會(huì)更加喜聞樂見，也會(huì)更加愿意學(xué)習(xí).畢竟生動(dòng)形象的插圖會(huì)讓初中物理教材不再枯燥乏味，文字加豐富插圖的表現(xiàn)形式更符合初中學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律.有了豐富的插圖學(xué)生更愿意去閱讀物理教材，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣更濃厚，學(xué)習(xí)動(dòng)力更強(qiáng)勁，且更持久.基于上述考慮，教材的編者都想方設(shè)法豐富教材插圖，利用插圖將學(xué)生喜聞樂見的情境、素材與物理知識(shí)融合，編入教材，以此提高教材的可讀性，增強(qiáng)教材的趣味性，從而更好地為廣大師生服務(wù)，提高物理教學(xué)的實(shí)效.

教師在教學(xué)中要充分挖掘教材的教育教學(xué)價(jià)值，利用好教材中的素材，對(duì)教材進(jìn)行深度研究，進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的“用教材教”.基礎(chǔ)教育新課程改革以來，針對(duì)教學(xué)過分依賴教材的弊端，提出了“用教材教”的理念，認(rèn)為“用教材教”還是“教教材”乃是區(qū)分新舊教學(xué)的分水嶺[1].“教教材”者常常把教材、教參作為教學(xué)的唯一，教材就是權(quán)威，教師只是教材的忠實(shí)傳授者，是被動(dòng)執(zhí)行教材的教書匠.“用教材教”則是把教材作為一個(gè)參考、一個(gè)借鑒、一個(gè)思路，要求教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需要或更改、或調(diào)序、或增減，創(chuàng)造性地使用教材.可惜教師還是穿著新課標(biāo)這雙新鞋，走舊教學(xué)的老路.要實(shí)現(xiàn)“用教材教”、實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的二次開發(fā)就必須用好教材中的插圖，深挖教材插圖的價(jià)值.

2 立德樹人視域下教材插圖的教學(xué)價(jià)值

2.1 培養(yǎng)學(xué)生批判思維

批判性思維是學(xué)生的高階思維，是新思維的前提，具有批判性思維可以促使學(xué)生遇到問題的時(shí)候能夠想到獨(dú)特的解決方法.培養(yǎng)學(xué)生的批判思維是初中物理課程的使命，2011版新課程標(biāo)準(zhǔn)要求“養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威，勇于創(chuàng)新，有判斷大眾傳媒信息是否符合科學(xué)規(guī)律的初步意識(shí)”[2].為了達(dá)成這樣的目標(biāo)，教師可以利用對(duì)教材插圖“吹毛求疵”，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神，教會(huì)學(xué)生能夠質(zhì)疑批判的方法.教材插圖雖然精挑細(xì)選，但是智者千慮必有一失，在眾多的插圖中會(huì)有極少數(shù)存在不科學(xué)之處，或存在爭議.帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)這些插圖進(jìn)行“商榷”，可以幫助學(xué)生樹立不迷信權(quán)威的意識(shí)，并在分析過程中讓學(xué)生習(xí)得批判質(zhì)疑的方法.

例如，在教科版第八章“力與運(yùn)動(dòng)”第2節(jié)“力的平衡”導(dǎo)入新課時(shí)，創(chuàng)設(shè)生活情境：兩個(gè)小孩才能提起一桶水，一個(gè)大人就能提起，如圖1所示[3].在圖1中，兩個(gè)小孩提水桶的力方向不應(yīng)該是豎直向上的，而應(yīng)該是斜向上，這一點(diǎn)學(xué)生在生活中有了真實(shí)體驗(yàn).教學(xué)中利用學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)、體驗(yàn)與教材插圖的矛盾，創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，引起學(xué)生疑問，實(shí)現(xiàn)對(duì)教材插圖的質(zhì)疑批判.具體可以先讓兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)合作提起一桶水，然后說出感受：自己受到斜向下的拉力，提水的力是斜向上的.然后，再讓學(xué)生觀察圖1，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的不妥之處.教師引導(dǎo)學(xué)生層層升入剖析插圖中不科學(xué)之處：第一，插圖比例不對(duì)，小孩與媽媽的身高基本一樣；第二，F(xiàn)1和F2方向應(yīng)該是斜向上；第三，學(xué)完本節(jié)內(nèi)容后還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)表示F1>F2>F，3個(gè)力線段長度比例不對(duì).

圖1 教科版第八章第2節(jié)“力的平衡”插圖

2.2 突破教學(xué)重難點(diǎn)

突破重難點(diǎn)是課堂教學(xué)的核心任務(wù)，是判斷一節(jié)課是否成功的標(biāo)準(zhǔn)，它關(guān)系到一節(jié)課教學(xué)效果優(yōu)劣，也是學(xué)生經(jīng)過這一節(jié)課之后的重要收獲.通過重難點(diǎn)的突破，學(xué)生能夠更好地掌握知識(shí)，并在構(gòu)建知識(shí)過程中掌握物理方法.突破了教學(xué)重難點(diǎn)，學(xué)生才能搞懂弄通知識(shí)點(diǎn)，才能掌握知識(shí)的本質(zhì)及知識(shí)背后的邏輯，這樣學(xué)生才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)、方法的遷移.為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)重難點(diǎn)的突破，教師經(jīng)常會(huì)采用實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系生活實(shí)際、回顧舊知識(shí)等方法幫助學(xué)生搭建腳手架，但是對(duì)一些比較抽象的情境，利用好教材的插圖也可以破解學(xué)生學(xué)習(xí)困難，稀釋了高度濃縮的物理概念、物理規(guī)律，可以有效化解學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生可以更輕松達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)——掌握知識(shí)、提升思維、習(xí)得方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)自我效能感，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的良性循環(huán).

例如，在學(xué)習(xí)重力時(shí)，學(xué)生知道重力的方向是豎直向下，也容易在紙上畫出豎直向下，但是在生活中豎直向下究竟是一個(gè)什么方向，還是有不少學(xué)生不清楚，不理解.如果學(xué)生不能準(zhǔn)確理解豎直向下究竟指向何方，即使學(xué)生會(huì)做題，會(huì)畫出物體所受重力的分析圖，也談不上掌握了知識(shí).教學(xué)中先利用蘇科版重力一節(jié)的圖8-18(本文圖2)[4]，判斷出小球重力方向，并畫出垂直于斜面的方向，以此讓學(xué)生清楚“微觀”層面的豎直向下是怎樣的方向，并能區(qū)分垂直向下和豎直向下.然后，讓學(xué)生觀察人教版重力一節(jié)圖7.3-5(本文圖3)[5]，讓學(xué)生清楚在“宏觀”層面，“下”在哪里，豎直向下指向何處.

2.3 提高實(shí)驗(yàn)觀測效果

物理實(shí)驗(yàn)探究是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段.初中學(xué)生對(duì)比較形象且與生活聯(lián)系密切的事物和情境興趣濃厚.實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的魅力所在，可以形象地將物理情境、物理現(xiàn)象展示出來.初中八、九年級(jí)的學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)物理，知識(shí)儲(chǔ)備有限，思維水平不高，思考問題還主要以形象思維為主.利用好實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)可以給學(xué)生展示物理的魅力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.實(shí)驗(yàn)要達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，就需要有較好的觀測效果，但是教學(xué)中有些實(shí)驗(yàn)受制于學(xué)生觀察視角、實(shí)驗(yàn)物品大小等因素.利用插圖開發(fā)觀測效果更好的實(shí)驗(yàn)，可以取得更好的教學(xué)效果.

例如，在演示慣性實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用滬科版第七章章末的“實(shí)踐與總結(jié)”的實(shí)踐活動(dòng)圖7-27(本文圖4)的啟發(fā)[6]，開發(fā)出更有觀測性的實(shí)驗(yàn).利用教室的講臺(tái)、水杯、桌布將實(shí)驗(yàn)物品“放大”，保證更多的學(xué)生都可以清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)效果.

2.4 提高學(xué)生實(shí)踐能力

加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系，是落實(shí)新課標(biāo)理念.一方面，可以起到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拉近物理與生活、物理與學(xué)生之間距離的作用；其次，物理課堂密切聯(lián)系生活可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力.物理學(xué)習(xí)要求學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手，要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力.教材插圖中很多素材情境都源于生活，學(xué)生非常熟悉，用好教材插圖可以密切物理和生活的聯(lián)系，讓學(xué)生知道物理學(xué)習(xí)不僅是為了考試，更是為了解決生活中的實(shí)際問題.

例如，在蘇科版第十章第5節(jié)“物體的浮與沉”課后練習(xí)第6題制作潛水艇模型，如圖5所示[4].這一模型所用的材料塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管等都容易找到，將學(xué)生分組，讓他們分工合作，指導(dǎo)學(xué)生自己制作一個(gè)潛水艇模型，并讓他們在課堂上展示，比較哪各小組上浮下沉效果最好，且做得最美觀.

圖5 蘇科版第十章第5節(jié)制作潛水艇模型插圖

再如，人教版九年級(jí)“電壓”一節(jié)，導(dǎo)入新課時(shí)配了水果電池的插圖，如圖6所示.教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生尋找器材自制水果電池，可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.

圖6 人教版九年級(jí)“電壓”一節(jié)中的水果電池插圖

2.5 吸引學(xué)生學(xué)習(xí)注意力

實(shí)驗(yàn)探究是聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)注意力的重要策略.實(shí)驗(yàn)探究往往有很多有趣的現(xiàn)象，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甚至出乎意料，這可以極大調(diào)動(dòng)學(xué)生“胃口”，使得他們集中注意到新知識(shí)學(xué)習(xí)中，聚焦學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，為順利掌握新知識(shí)奠定基礎(chǔ).在開發(fā)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)時(shí)，可以借鑒教材插圖進(jìn)行開發(fā)，有時(shí)甚至可以開發(fā)出令學(xué)生覺得意料之外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而能夠更好地吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力.

例如，蘇科版第十章第3節(jié)“氣體壓強(qiáng)”課后練習(xí)第4題的插圖，如圖7所示[4]，就可以開發(fā)成一個(gè)現(xiàn)象明顯、結(jié)果出人意料的演示實(shí)驗(yàn).本實(shí)驗(yàn)所需器材漏斗、乒乓球都容易找到，操作簡單，但是現(xiàn)象明顯，結(jié)果意外，能夠取得較好的教學(xué)效果.

圖7 蘇科版第十章第3節(jié)課后練習(xí)題插圖

3 利用插圖開發(fā)探究活動(dòng)的策略

3.1 將教材探究活動(dòng)落到實(shí)處

教材上很多實(shí)驗(yàn)探究的插圖，所用的器材多數(shù)取材容易，大多為生活中的常見物品，教學(xué)中將這些插圖中的實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處，不僅可以展示物理課堂的魅力，激發(fā)學(xué)生興趣，還可以起到很好的教學(xué)效果.教師要克服惰性，要主動(dòng)尋找實(shí)驗(yàn)所需材料，主動(dòng)按照插圖的提示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，甚至改進(jìn)實(shí)驗(yàn).例如人教版八年級(jí)上冊第60頁圖3.3-4的紙鍋燒水，八年級(jí)下冊第72頁圖11.4-3的碰鼻實(shí)驗(yàn).

3.2 利用習(xí)題插圖開發(fā)實(shí)驗(yàn)

習(xí)題中的一些插圖可以為開發(fā)實(shí)驗(yàn)提供啟示.對(duì)這一類習(xí)題不要停留在理論分析的視角，而應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，找來器材動(dòng)腦動(dòng)手實(shí)踐，探索其中的物理奧秘.例如，蘇科版第十章第3節(jié)“氣體壓強(qiáng)”課后練習(xí)第3題的插圖，如圖8所示[4]，是一個(gè)覆杯實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生按照插圖找來器材，并按題干的提示進(jìn)行操作，對(duì)鞏固本節(jié)知識(shí)和提升學(xué)生的實(shí)踐能力都有很大幫助.

圖8 蘇科版第十章第3節(jié)課后練習(xí)題插圖

3.3 跨版本借鑒使用

現(xiàn)在初中主流的物理教材有人教版、教科版、蘇科版、北師大版、滬科版、滬粵版等多個(gè)版本，每個(gè)版本教材編者不同，插圖不同，教學(xué)中借鑒其他版本教材的插圖不僅可以豐富教學(xué)資源，更可以開闊教師的視野.例如，使用人教版教材的教師可以在相應(yīng)章節(jié)的教學(xué)借鑒前述蘇科版、教科版、滬科版的插圖.

3.4 跨章節(jié)使用插圖

有時(shí)一個(gè)插圖所構(gòu)建的情境蘊(yùn)含了不同的物理知識(shí)，對(duì)同一個(gè)插圖可以利用物理知識(shí)從不同的視角進(jìn)行解讀，即可以根據(jù)需要跨章節(jié)使用插圖.例如，在馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的插圖可以用在壓強(qiáng)一節(jié)的教學(xué)中，也可以用來說明同一直線上力的合成.再如人教版八年級(jí)上冊70頁小孔成像的插圖，如圖9所示[7]，可以稍加改進(jìn)變成演示慣性的實(shí)驗(yàn).找來易拉罐、氣球、蠟燭等做成如圖10所示裝置，點(diǎn)燃蠟燭，小孔對(duì)準(zhǔn)蠟燭，用手彈橡皮膜，發(fā)現(xiàn)蠟燭很快就會(huì)熄滅.

圖9 人教版八年級(jí)上冊小孔成像的插圖 圖10 稍加改進(jìn)的教材插圖實(shí)驗(yàn)裝置

3.5 利用插圖展開討論

引導(dǎo)學(xué)生圍繞插圖從實(shí)驗(yàn)方案的完善與插圖科學(xué)性等方面展開討論，可以激活學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生將感性經(jīng)驗(yàn)升華為理性認(rèn)知，且讓學(xué)生的思維水平得到發(fā)展，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生后續(xù)物理學(xué)科學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).例如，前述討論教科版中插圖(本文圖1)的科學(xué)性，在設(shè)計(jì)制作圖5所示的潛水艇時(shí)，同學(xué)之間圍繞材料選擇、設(shè)計(jì)方法的討論和完善都可以很好地提升學(xué)生的思維水平.