數形結合思想方法在高中物理教學中的應用分析

宣天龍

【摘要】在高中物理教學中，應用數形結合思想方法可以讓教學效率得到提升，對于學生的物理學習、解決物理問題具有重要意義。本文首先對數形結合思想方法在解決高中物理問題中的特點作出闡述，以明確這種思想方法的重要性，然后結合多個例題，對數形結合思想方法在高中物理教學中的應用方法進行分析。

【關鍵詞】數形結合思想方法；高中物理教學；創設情境

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）16-0256-01

高中物理是初中物理的進一步延伸，在高中物理教學中，需要引導學生對豐富多彩物理現象進行探究，需要對更為深刻的物理知識進行學習，讓學生掌握科學的學習方法。數形結合思想方法的應用可以對學生的物理學習提供幫助，對教師的物理教學提供保障，其本身是高中物理教學中的基本思想之一。

一、數形結合思想方法在解決高中物理問題中的特點

在解決高中物理問題時，運用數形結合思想方法的特點可以分為三個方面：（1）如果討論問題為有關對象，那么可以利用符號化方法讓對象關系、性質、特征等方面表示為符號語言，可以對其進行形式化演算，如在解決電路問題時，就可以通過繪畫電路圖的方法；（2）如果問題有關于認識對象與特征，那么可以利用抽象化方法進行解決，如在對電磁學粒子運動問題進行分析時，就可以將質點視為粒子；（3）模型的建立較為常見，模型的建立包含了流程圖、原理圖等，它可以讓認知對象與思維的空間關系、數量關系予以抽象化表示。

二、數形結合思想方法在高中物理教學中的應用方法

（一）情境的創設

運行數形結合思想方法來創設情境可以讓高中物理教學中的知識得到良好的引入，讓學生注意力得到吸引，讓學生對課堂的投入更為快速。當前，導入方法可以分為故事導入、媒體導入、問題導入、復習導入、實驗導入等多種方法。以“勻變速直線運動速度和時間關系”這一課的教學為例，利用復習導入和問題導入的方法，教師可以提出問題“同學們，對于勻速直線運動速度和時間的關系還有沒有印象，它們的關系有著什么特點？”結合回憶，同學會進行回答，即“在任意時刻速度為不變狀態。”然后教師可以再次提出問題“利用v-t圖該怎么表示速度和時間的關系？”同學會依此作圖，然后教師會再次提出問題“在實驗中，大家都知道在重物牽引力下，小車運動的v-t圖像為傾斜直線，那么小車此時的運動狀態是什么呢？”引導學生復習勻速直線運動知識，可以讓這節課的新知識——勻變速直線運動速度和時間關系提供基礎信息，利用新知識與舊知識之間的關聯，可以讓學生做好新知識學習的準備工作，利用新的問題情境的創設，可以讓學生對本節課重點內容進行快速接觸。

（二）理解的加深

在高中物理教學中，為鞏固學生的現有知識，幫助學生掌握規律，需要利用典型的課堂習題，通過習題的計算，還能夠對學生解決問題能力與邏輯思維能力予以培養，能夠讓教師對教學效果進行檢查。教師在設計例題時，需要確保問題具有針對性與明確性，例題需要對教學重點、教學難點、教學目標予以圍繞。同樣，還需要重視對比，對比的主要內容為同一知識點的多個方面或是不同的知識點。依照例題類型進行劃分，可以將其分為填空題、選擇題、計算題與作圖題。以填空題為例，結合數形結合思想方法，在教學“質點、參考系與坐標系”這一課內容時，可以設計出例題為：現已知物體沿直線運動，為了對物體位置與位置變化進行定量描述，需要將此直線設為x軸，需要在直線上規定出（ ）、（ ）與（ ），完成直線坐標系的建立工作。如圖1所示，如果有一個物體運動至A點，那么此時該物體位置坐標xA為（ ），如果這一物體運動至B點，那么此時該物體的位置坐標xB為（ ）。

針對此例題站靠計算，同學可以調動記憶，完成正確答案的填寫工作，即在建立直線坐標系中，需要將原點、單位長度、正方向規定在直線上，在A點時的位置坐標是3m，在B點時的位置坐標是-2m，通過例題，不僅對同學基本概念的掌握情況進行了考察，還讓同學對物體位置與位置變化的描述能力得到鍛煉，讓已學知識得到了鞏固。

（三）新知的拓展

高中物理學本身是來源于生活的，最終的應用也是服務于生活的。如果僅僅執著于理論教學，那么就很有可能讓教學內容成為紙上談兵，同學在練習之后，依然不能夠運用物理知識來解決生活中遇到的問題[2]。此時需要完成應用與知識之間聯系的建立工作，結合數形結合的方法，通過例題的設計，可以讓新知識得到有效拓展，以此題為例：

在湖面上，現有一艘帆船正在行駛，為順風狀態，在風力推動下，其運動為勻速直線運動，速度v1為4m/s。在此狀態下，突然風的動力消失了，在湖面上，帆船為勻減速直線運動，最后停止，此過程一共持續了8s。現已知該帆船的總質量M是940kg，帆船帆面正對風有效面積S是10m2，風速v2是10m/s。問：如果帆船在行駛中的受到阻力為恒定狀態，那么請計算在勻速行駛中，帆船受到的阻力與動力是多少？空氣的密度又是多少？

為解決此題，同學需要對例題條件進行分析，需要明確勻減速直線運動需要發生在阻力作用下，進而可以求出加速度，阻力。在勻速行駛狀態該下，阻力大小和風的動力是幾乎相同的，那么動力F也就為470N。為解決空氣密度問題，學生需要構建空氣柱模型，模型如圖2所示。

在此模型中，設在時間范圍t之內，帆面所受的正對方向風的空氣質量是m，那么結合動量定理，可以推算出，由于，那么，可以計算出空氣的密度。在解決此題時，同學需要運用數形結合思想方法對動量原理知識進行應用，同時，還需要掌握流體知識，完成對新知識的拓展，此問題和生活具有緊密聯系，可以促進學生依照所學物理知識解決生活中的常見問題。

三、結論

綜上所述，在高中物理教學中，運用數形結合思想方法，可以完成情境的創設、教學的展開、理解的加深和新知的拓展這四方面的工作，進而讓高中物理課堂教學成果得到保證，讓學生對物理學習的學習興趣得到提升，對于學生的全面發展具有重要意義。

參考文獻

[1]羅崇煜.基于數形結合思想的高中數學應用研究[J].黑龍江科技信息，2017，（06）：32-33.

[2]劉桂玲.數形結合思想方法在高中數學教學中的應用分析[J].中國校外教育，2015，（13）：106.