图形表征对问题解决具有十分重要的作用,本文所研究的图形表征,特指在高中物理中学生常用到的图形,主要分为示意图和函数图。本文结合资料界定了物理学习中图形表征的应用能力概念,即学生在物理学习的过程中,通过示意图和函数图的表征,应用概念、规律呈现物理情境、运动过程,并应用图形分析解决的能力,即以下三个方面:读图能力、构图能力、用图解决能力。在所构建的理论基础框架的基础上,本文运用文献资料法、调查法等研究方法,选取上海和浙江的各一所高中的共120名高二学生进行问卷调查以及测试。调查表明:高中生在图形表征上的整体应用能力较低,重点班学生的应用能力强于普通班的学生;大多数学生在应用能力方面都存在共同问题,在四类不同性质的表征类型中也存在特定的不足。在前期调查的基础上,提出了提高学生图形表征的应用能力策略,一是提高学生的整体图形表征的应用能力,即培养他们规范的读图、构图、用图解决的教学策略,二是在每个不同类型的示意图和函数图中不足之处的提高策略。最后,本文根据提出的策略,设计了《速度快慢的描述—加速度》、《力的合成》、《测定电池的电动势和内阻》和《机械能守恒定律》的教学案例。希望教师在教学中能够注意增强学生的读图理解能力,规范画图水平,提高用图意识,进而提升学生对示意图和函数图的图形表征的应用能力。本文主要由六部分构成:第一部分主要介绍图形表征的研究背景及意义,并介绍了图形表征的国内外研究现状及概念界定。第二部分主要介绍关于图形表征的理论基础,介绍图形表征、表征与问题表征之间的逻辑关系;介绍本研究图形表征分为四类,即概念、规律图、运动情景示意图、结构联系图和函数图,且研究每个类型中的识图、构图和用图解决能力。第三部分则采用测试及问卷调查,调查了高二学生在四个类型的图形表征的应用能力现状和教师、学生对待图形表征的态度意识及在应用能力的不足分析。第四部分在前期调查的基础上,提出了针对性的教学策略,其中包括整体性策略和不同图形表征类型的针对性策略。第五部分是根据教学策略,分别设计了针对四种图形表征的四个教学案例。据此希望在真实的课堂中提高学生的图形表征的应用能力。第六部分是对本课题研究的总结及不足与展望。总结本研究对高中学生物理图形表征的应用能力的现状和相应的提高能力的策略和应用案例,丰富高中物理教学方法的研究,为后续研究提供一定的借鉴。