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摘 要：文章介绍了物理图景的概念，特点，构建物理图景，以及图景教学的三种方式，借助图景教学将使物理问题更加形象直观，更能反映出各物理量、物理状态、物理过程之间的内在联系，也更能调动学生的学习积极性，主动性，提高他们的综合素质。
关键词：物理图景;物理模型;移植和变换
物理图景，指物理学中依据有关的文字在头脑中浮现的图形，或经过头脑科学加工再造的图形，或透过事物表象研究事物本质的图形，或经过科学推理想象的各种情景，及物理学有关的所有动态的、静态的图形、画面等。物理图景是一种直观，形象的物理表述，是教师在教学过程中把大量的文字描述进行表达方式的转换，画出的帮助学生建立、分析解决物理问题的各种图示。
一、 物理图景包括
（1）物理情景图（如物理课本中的插图，生活中的场景，多媒体模拟展示的图景），物理问题蕴含在图景之中，或说明什么，或解释原因，或探究什么，或给人启示什么等。它一目了然，但包含的信息量大。学生能否解决这些问题，关键看能否把“孤立”的现象联系起来，构建相关图景。
（2）物理过程、状态示意图（如静止状态、匀速直线运动状态）。物理问题常以文字形式呈现，文字是抽象的符号，学生能否快速地分析解决问题，主要取决于能否准确地画出物理过程，状态示意图。比如教师在讲追击相遇问题时，要抓住“一个条件，两个关系”，其中两个关系是时间关系和位移关系。那么位移关系的表述是通过画过程图找到两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口，正确的过程图对帮助学生理解题意，启迪思维大有裨益。
（3）经过再加工处理的物理图（如物体受力分析、力的图示、力臂、力的分解、合成）就是由表及里对物理现象本质的再认识，使认识、思维发生质的飞跃，物理思维开始进入“跃进式”的发展阶段。
（4）物理图像（如x-t图、v-t图、a-t图）。用图像描述物理规律是物理学中常用的一种处理方法，物理图像使学生逻辑思维具体化，形象化，是抽象思维和形象思维的载体，在学生分析物理现象的变化过程中有非常重要的作用。
比如在讲到直线运动时，教师经常要借助v-t图，即速度时间关系图，它是描述运动物体速度随时间变化的规律，教师需要从图像上的轴、点、线、面、斜率、截距等方面来理解其的物理意义。横轴表示时间，纵轴表示速度;点表示某时刻质点的速度;线表示一段时间内质点速度的变化情况;面表示图线与横轴所围的面积，这个面积可以表示在某段时间内质点发生的位移;斜率表示质点运动的加速度;纵截距表示质点的初速度;交点表示两质点在此时刻速度相同。
物理图景，是在人们认识物理模型时，对之有关的物理背景与相关思维活动叠加后的心理印象。有人说模型是一种可以用来解释物理性质、行为的心智图画。因此教师在物理教学中借助物理图景，在教学中培养学生的形象思维能力，创造能力，空间想象能力，提高学生的解题能力，给教师的物理教学提供了一种有效的教学方法。
二、 物理图景的特点
（一）形象性
物理图景是物理教学中的一种表达形式，具有形象性的特征。现代脑科学研究显示，人的左半脑主管抽象思维，右半脑主管形象思维。在物理解题过程中，利用人的左右半脑的功能不同，把解题分成以下三个过程：
1. 通过审题，分析题意，明确问题情景，提取存储在右半脑的形象材料，画出示意图，受力图，状态图等，进行逻辑思维，建构物理模型，形成正确清晰的物理图景。
2. 启发学生活化建构的物理模型，提取左半脑的抽象材料，进行分析，比较，综合，概括等思维加工，正确选择物理定律，公式，图像，将物理问题转化为数学问题。
3. 引导学生应用数学工具，通过归纳，演绎，计算，讨论得出定量的正确的结论。
在物理教学中，引导学生运用物理图像进行形象思维，强化训练学生将抽象问题形象化。
（二）创造性
物理图景思维的基本形式是表象、直观和想象。想象是人脑对己有表象进行加工、改造，产生新形象的过程，它具有创造性的特点。物理图景的创造性主要表现在两个方面。
第一是，移植和变换物理模型。教师在高中阶段如果抓住物理模型问题的主要方面，忽略次要因素，建立物理模型，将其移植和变换，既有利于培养学生抓住关键，突破难点，把握知识的整体结构，建立物理图景，也有利于培养学生的创造能力。
第二是，改组物理模型。有些物理问题，在弄清了过程或图景的基础上，将问题进行改组，把不熟悉的模型改组为熟悉的模型，把复杂的模型改组为简单的模型，从而进行求解。
（三）动态性
学生往往因为物理过程的复杂性，动态性，而不能在头脑中想象出正确的物理图景，物理教学中教师就要做好引导学生认真审题。首先要让学生弄清研究对象的变化过程，建构各个瞬时状态图景;然后要建构整个物理过程的动态图景，接下来就可以顺理成章的求解了;最后，要注意加强培养学生的空间想象力，使学生最终能够从静态图中构建出动态的物理图景，从动态物理图景中能看到瞬时的状态图景。
构建物理图景的三个过程：
（一）认真审题，抽出本质特征
构建物理图景首先必须对问题情景中各信息进行认真的分析、排除干扰因子，挖出隐含条件，忽略次要因素，抽出本质特征。
（二）还原物理模型，参与图景构建
把从一个具体的问题情景中抽象出来的事物的本质特征，与研究者头脑中己有的物理模型的形象进行比较或类比，从中选出恰当的模型来表征这些事物，使它们能以典型的形象参与图景构建。
（三）合理想象，建立圖景
通过合理想象，从问题情景的描述中教师可以直接想象出物理表象，绝大多数情况下，教师还需要借助于抽象分析，才能确定物体的相互关系、运动过程和变化趋势，由此才能进行形象思维的想象，建立起三维的、动态的物理图景。 事实上，在具体物理解题过程中，图景建构的三阶段并非是完全独立，界线分明的，而通常情况下都是相互渗透，密不可分的。
图景教学策略在教学中可以采用以下两种方式：
（一）利用图示法形象直观地呈现物理图景
在讲到力的概念时，教师经常是用力的图示法表示力的三要素，如首先选一标度（比如1cm长表示20N的大小），其次，从力的作用点向右画一根带箭头的线段，线段的长度要是标度的5倍，表示100N，箭头表示力的方向。
在重力的教学中，发现学生不能很好地理解重力的方向竖直向下，就做了下面这个图，学生很直观的就能感知到。
在分析复杂的力学计算时，比如分析静态或动态平衡问题时要画物体受力示意图，再利用矢量三角形法或力的分解法，抑或正交分解法来解决问题。
（二）充分运用多媒体课件，挂图等手段再现知识发生发展的变化过程
教师利用动态的课件，静态的挂图，图文并茂得向学生传递物理信息，将学生在学习过程中的难点恰当的分散，便于理解。同时将物理学中的问题，方法，思想，寓于物理图景的构建分析过程中，使学生身临其境，触景生情，打开分析问题的思维活动，“悟”出其中的物理规律。
如在讲参考系时为了说明选择不同的参考系观察同一物体的运动，结果不同时，就用flash演示：第一个场景是绿色的大地，树木向左运动，飞机做向右的匀速直线运动，同时释放炸弹，而炸弹始终在飞机的正下方做直线运动，学生观察后归纳出以飞机为参考系，炸弹做直线运动。第二个场景是大地，树木不动，飞机向右做匀速直线运动，同时释放炸弹，这时，学生看到炸弹始终在飞机的正下方，且向右飞，同时下落，学生总结炸弹做曲线运动。这个知识点在后面考试中发现，学生掌握得很好。同样讲开普勒三定律时，用flash演示行星绕太阳的运动，讲固定的光滑圆环上套着一个光滑的小球的受力问题时，可以利用一个动态flash呈现给学生，发现效果不错。通过动态的画面把看不见、摸不着的物理现象变成物理图景，让学生身临其境得接触到一个直观而形象的物理世界，让课堂教学变得生动逼真。
（三）把不能直接感知的物理事实采用转换法展示物理图景
教师把不能直接感知的物理现象，通过感觉器官直接感知，把无形的变成有形的，把学生感到抽象难理解的知识变为平面的、立体的、具体的、形象的、更容易理解的知识。
在力学中，对运动的物体，不论形状、功能、性质……，教师总用一个图形表示，这个图形就是人们熟悉的长方形，或者是圆圈、三角形、正方形等。人们熟悉的匀速直线运动，匀变速直线运动，自由落体运动，匀速圆周运动，旋转天体绕中心天体的运动，简谐运动等，只用一个图形就够了。用这个图形，可以表示遇到的一切物体。反过来，一切物体，都可以用图形来表示。这个图形可以表示苹果，可以表示一辆汽车，可以表示小球，可以表示一个木块……有时，为了将遇到的问题，表示得更形象、具体，就出现了其他的不同的图形。如在物体的平衡、牛顿定律等章节里，表示一个车厢，画一个长方形。车厢顶部悬着一个小球，用一个小小的圆圈。悬小球的细线，当然用一条直线了。又如，用一条水平直线，表示一个水平平面。用一条斜直线，表示一个斜平面。用一个圆圈表示一个小球。用一个三角形表示一个三角物体等。因此，每一个图形都表示一定的意义，表示具体的一个一定的意义。在具体的物理现象中，对同一个图形，应以它具体表示的物理意义去理解，去应用，去思考问题。
图形，在不同的地方，有不同的意义。如，一个长方形在力学中表示一个物体，也可以表示一个车厢，还可以表示一个升降机等。在热学中，可以表示一个汽缸，可以表示一个气室，可以表示一个活塞等。因此，在不同的地方，对同一图形，要用不同的意义去理解，去认识，去想象，去思考问题。这是对图形的创建和应用的学习。在创建图形的过程中，又创建了一套符号。如，一个箭头，这是一个符号。在力学中表示一个力，反映了力的三要素;也表示速度的方向和大小，表示加速度的方向和大小。
借助图景教学将使物理问题更加形象直观，更能反映出各物理量、物理状态、物理过程之间的内在联系，也更能调动学生的学习积极性，主动性，提高学生的综合素质。
参考文献：
[1]朱自利.运用物理图景 优化形象思维[J].河北省滦县第三中学，2007.
[2]任佃云.物理图景在教学中的作用[J].南京市第十四中学，2008.
[3]魏奎真.物理教学中的抽象与具体[J].物理教学，1999（9）：11-13.
[4]愛因斯坦，英费尔德.物理学的进化[M].长沙：湖南教育出版社，1999.
作者简介：
朱丽萍，甘肃省天水市，天水市第八中学。
关键词：物理图景;物理模型;移植和变换
物理图景，指物理学中依据有关的文字在头脑中浮现的图形，或经过头脑科学加工再造的图形，或透过事物表象研究事物本质的图形，或经过科学推理想象的各种情景，及物理学有关的所有动态的、静态的图形、画面等。物理图景是一种直观，形象的物理表述，是教师在教学过程中把大量的文字描述进行表达方式的转换，画出的帮助学生建立、分析解决物理问题的各种图示。
一、 物理图景包括
（1）物理情景图（如物理课本中的插图，生活中的场景，多媒体模拟展示的图景），物理问题蕴含在图景之中，或说明什么，或解释原因，或探究什么，或给人启示什么等。它一目了然，但包含的信息量大。学生能否解决这些问题，关键看能否把“孤立”的现象联系起来，构建相关图景。
（2）物理过程、状态示意图（如静止状态、匀速直线运动状态）。物理问题常以文字形式呈现，文字是抽象的符号，学生能否快速地分析解决问题，主要取决于能否准确地画出物理过程，状态示意图。比如教师在讲追击相遇问题时，要抓住“一个条件，两个关系”，其中两个关系是时间关系和位移关系。那么位移关系的表述是通过画过程图找到两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口，正确的过程图对帮助学生理解题意，启迪思维大有裨益。
（3）经过再加工处理的物理图（如物体受力分析、力的图示、力臂、力的分解、合成）就是由表及里对物理现象本质的再认识，使认识、思维发生质的飞跃，物理思维开始进入“跃进式”的发展阶段。
（4）物理图像（如x-t图、v-t图、a-t图）。用图像描述物理规律是物理学中常用的一种处理方法，物理图像使学生逻辑思维具体化，形象化，是抽象思维和形象思维的载体，在学生分析物理现象的变化过程中有非常重要的作用。
比如在讲到直线运动时，教师经常要借助v-t图，即速度时间关系图，它是描述运动物体速度随时间变化的规律，教师需要从图像上的轴、点、线、面、斜率、截距等方面来理解其的物理意义。横轴表示时间，纵轴表示速度;点表示某时刻质点的速度;线表示一段时间内质点速度的变化情况;面表示图线与横轴所围的面积，这个面积可以表示在某段时间内质点发生的位移;斜率表示质点运动的加速度;纵截距表示质点的初速度;交点表示两质点在此时刻速度相同。
物理图景，是在人们认识物理模型时，对之有关的物理背景与相关思维活动叠加后的心理印象。有人说模型是一种可以用来解释物理性质、行为的心智图画。因此教师在物理教学中借助物理图景，在教学中培养学生的形象思维能力，创造能力，空间想象能力，提高学生的解题能力，给教师的物理教学提供了一种有效的教学方法。
二、 物理图景的特点
（一）形象性
物理图景是物理教学中的一种表达形式，具有形象性的特征。现代脑科学研究显示，人的左半脑主管抽象思维，右半脑主管形象思维。在物理解题过程中，利用人的左右半脑的功能不同，把解题分成以下三个过程：
1. 通过审题，分析题意，明确问题情景，提取存储在右半脑的形象材料，画出示意图，受力图，状态图等，进行逻辑思维，建构物理模型，形成正确清晰的物理图景。
2. 启发学生活化建构的物理模型，提取左半脑的抽象材料，进行分析，比较，综合，概括等思维加工，正确选择物理定律，公式，图像，将物理问题转化为数学问题。
3. 引导学生应用数学工具，通过归纳，演绎，计算，讨论得出定量的正确的结论。
在物理教学中，引导学生运用物理图像进行形象思维，强化训练学生将抽象问题形象化。
（二）创造性
物理图景思维的基本形式是表象、直观和想象。想象是人脑对己有表象进行加工、改造，产生新形象的过程，它具有创造性的特点。物理图景的创造性主要表现在两个方面。
第一是，移植和变换物理模型。教师在高中阶段如果抓住物理模型问题的主要方面，忽略次要因素，建立物理模型，将其移植和变换，既有利于培养学生抓住关键，突破难点，把握知识的整体结构，建立物理图景，也有利于培养学生的创造能力。
第二是，改组物理模型。有些物理问题，在弄清了过程或图景的基础上，将问题进行改组，把不熟悉的模型改组为熟悉的模型，把复杂的模型改组为简单的模型，从而进行求解。
（三）动态性
学生往往因为物理过程的复杂性，动态性，而不能在头脑中想象出正确的物理图景，物理教学中教师就要做好引导学生认真审题。首先要让学生弄清研究对象的变化过程，建构各个瞬时状态图景;然后要建构整个物理过程的动态图景，接下来就可以顺理成章的求解了;最后，要注意加强培养学生的空间想象力，使学生最终能够从静态图中构建出动态的物理图景，从动态物理图景中能看到瞬时的状态图景。
构建物理图景的三个过程：
（一）认真审题，抽出本质特征
构建物理图景首先必须对问题情景中各信息进行认真的分析、排除干扰因子，挖出隐含条件，忽略次要因素，抽出本质特征。
（二）还原物理模型，参与图景构建
把从一个具体的问题情景中抽象出来的事物的本质特征，与研究者头脑中己有的物理模型的形象进行比较或类比，从中选出恰当的模型来表征这些事物，使它们能以典型的形象参与图景构建。
（三）合理想象，建立圖景
通过合理想象，从问题情景的描述中教师可以直接想象出物理表象，绝大多数情况下，教师还需要借助于抽象分析，才能确定物体的相互关系、运动过程和变化趋势，由此才能进行形象思维的想象，建立起三维的、动态的物理图景。 事实上，在具体物理解题过程中，图景建构的三阶段并非是完全独立，界线分明的，而通常情况下都是相互渗透，密不可分的。
图景教学策略在教学中可以采用以下两种方式：
（一）利用图示法形象直观地呈现物理图景
在讲到力的概念时，教师经常是用力的图示法表示力的三要素，如首先选一标度（比如1cm长表示20N的大小），其次，从力的作用点向右画一根带箭头的线段，线段的长度要是标度的5倍，表示100N，箭头表示力的方向。
在重力的教学中，发现学生不能很好地理解重力的方向竖直向下，就做了下面这个图，学生很直观的就能感知到。
在分析复杂的力学计算时，比如分析静态或动态平衡问题时要画物体受力示意图，再利用矢量三角形法或力的分解法，抑或正交分解法来解决问题。
（二）充分运用多媒体课件，挂图等手段再现知识发生发展的变化过程
教师利用动态的课件，静态的挂图，图文并茂得向学生传递物理信息，将学生在学习过程中的难点恰当的分散，便于理解。同时将物理学中的问题，方法，思想，寓于物理图景的构建分析过程中，使学生身临其境，触景生情，打开分析问题的思维活动，“悟”出其中的物理规律。
如在讲参考系时为了说明选择不同的参考系观察同一物体的运动，结果不同时，就用flash演示：第一个场景是绿色的大地，树木向左运动，飞机做向右的匀速直线运动，同时释放炸弹，而炸弹始终在飞机的正下方做直线运动，学生观察后归纳出以飞机为参考系，炸弹做直线运动。第二个场景是大地，树木不动，飞机向右做匀速直线运动，同时释放炸弹，这时，学生看到炸弹始终在飞机的正下方，且向右飞，同时下落，学生总结炸弹做曲线运动。这个知识点在后面考试中发现，学生掌握得很好。同样讲开普勒三定律时，用flash演示行星绕太阳的运动，讲固定的光滑圆环上套着一个光滑的小球的受力问题时，可以利用一个动态flash呈现给学生，发现效果不错。通过动态的画面把看不见、摸不着的物理现象变成物理图景，让学生身临其境得接触到一个直观而形象的物理世界，让课堂教学变得生动逼真。
（三）把不能直接感知的物理事实采用转换法展示物理图景
教师把不能直接感知的物理现象，通过感觉器官直接感知，把无形的变成有形的，把学生感到抽象难理解的知识变为平面的、立体的、具体的、形象的、更容易理解的知识。
在力学中，对运动的物体，不论形状、功能、性质……，教师总用一个图形表示，这个图形就是人们熟悉的长方形，或者是圆圈、三角形、正方形等。人们熟悉的匀速直线运动，匀变速直线运动，自由落体运动，匀速圆周运动，旋转天体绕中心天体的运动，简谐运动等，只用一个图形就够了。用这个图形，可以表示遇到的一切物体。反过来，一切物体，都可以用图形来表示。这个图形可以表示苹果，可以表示一辆汽车，可以表示小球，可以表示一个木块……有时，为了将遇到的问题，表示得更形象、具体，就出现了其他的不同的图形。如在物体的平衡、牛顿定律等章节里，表示一个车厢，画一个长方形。车厢顶部悬着一个小球，用一个小小的圆圈。悬小球的细线，当然用一条直线了。又如，用一条水平直线，表示一个水平平面。用一条斜直线，表示一个斜平面。用一个圆圈表示一个小球。用一个三角形表示一个三角物体等。因此，每一个图形都表示一定的意义，表示具体的一个一定的意义。在具体的物理现象中，对同一个图形，应以它具体表示的物理意义去理解，去应用，去思考问题。
图形，在不同的地方，有不同的意义。如，一个长方形在力学中表示一个物体，也可以表示一个车厢，还可以表示一个升降机等。在热学中，可以表示一个汽缸，可以表示一个气室，可以表示一个活塞等。因此，在不同的地方，对同一图形，要用不同的意义去理解，去认识，去想象，去思考问题。这是对图形的创建和应用的学习。在创建图形的过程中，又创建了一套符号。如，一个箭头，这是一个符号。在力学中表示一个力，反映了力的三要素;也表示速度的方向和大小，表示加速度的方向和大小。
借助图景教学将使物理问题更加形象直观，更能反映出各物理量、物理状态、物理过程之间的内在联系，也更能调动学生的学习积极性，主动性，提高学生的综合素质。
参考文献：
[1]朱自利.运用物理图景 优化形象思维[J].河北省滦县第三中学，2007.
[2]任佃云.物理图景在教学中的作用[J].南京市第十四中学，2008.
[3]魏奎真.物理教学中的抽象与具体[J].物理教学，1999（9）：11-13.
[4]愛因斯坦，英费尔德.物理学的进化[M].长沙：湖南教育出版社，1999.
作者简介：
朱丽萍，甘肃省天水市，天水市第八中学。