淺談函數(shù)圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

錢(qián)錫

【摘要】隨著新課改的不斷深入，高中物理教學(xué)面臨前所未有的挑戰(zhàn)和契機(jī)，教師要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)模式。只有通過(guò)不斷總結(jié)歸納，自我反省，才能從根本上提升教學(xué)質(zhì)量和水平。本文將主要圍繞目前高中物理教學(xué)現(xiàn)狀展開(kāi)分析，并提出函數(shù)圖像法在教學(xué)中的具體應(yīng)用措施。

【關(guān)鍵字】函數(shù)圖像法 高中 物理教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018） 11-0123-01

引言

函數(shù)圖像法是一種新興的教學(xué)模式，在處理實(shí)際問(wèn)題中有著極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，對(duì)提升學(xué)生邏輯思維能力以及創(chuàng)新意識(shí)有著舉足輕重的意義。這種方法在高中物理教學(xué)的普遍應(yīng)用，深受廣大師生的接受和喜愛(ài)，可以讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得更加具體化、直接化，方便學(xué)生記憶和理解，為其日后全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、目前高中物理教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，在物理教學(xué)課堂中，很大一部分教師基本能認(rèn)識(shí)到函數(shù)圖像在輔助學(xué)生研究和了解物理知識(shí)上的重要作用，在講解新知識(shí)過(guò)程中也會(huì)有機(jī)融入圖像法，然而卻沒(méi)有達(dá)到預(yù)期理想效果。學(xué)生僅僅停留在死記硬背的學(xué)習(xí)方法中，對(duì)知識(shí)的實(shí)際意義并沒(méi)有全然理解。雖然一些學(xué)生能做到簡(jiǎn)單了解圖像的價(jià)值所在，卻不能熟練運(yùn)用到解題之中。通常情況下，學(xué)生在運(yùn)用物理圖像的認(rèn)知水平出現(xiàn)不足主要體現(xiàn)在以下幾方面：

首先，學(xué)生無(wú)法正確的開(kāi)發(fā)圖像中的有利訊息；其次，對(duì)于函數(shù)圖像和與之相對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)無(wú)法做到緊密連接，不能透過(guò)圖像表面探析物理過(guò)程；再次，在面對(duì)疑點(diǎn)難點(diǎn)時(shí)，仍然利用比較傳統(tǒng)的方式進(jìn)行解答，利用圖像法研究處理問(wèn)題的認(rèn)識(shí)十分欠缺；最后，針對(duì)一些物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在對(duì)待所有實(shí)驗(yàn)信息時(shí)往往都只用片面的眼光，不但缺少利用圖像分析實(shí)驗(yàn)成果的認(rèn)知，還對(duì)研究過(guò)程中出現(xiàn)的誤差同樣無(wú)法準(zhǔn)確使用。

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示：在使用函數(shù)圖像法的認(rèn)識(shí)和能力方面，不同學(xué)生存在很大差異。有些基礎(chǔ)較差的學(xué)生在學(xué)習(xí)中幾乎不具備這種能力和認(rèn)識(shí)，就算畫(huà)出圖像也不能準(zhǔn)確的判斷。但是對(duì)于基礎(chǔ)功底厚、接受知識(shí)能力較強(qiáng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，在認(rèn)圖與畫(huà)圖方面完全沒(méi)有壓力，在更高一級(jí)的用圖過(guò)程中，通俗來(lái)講就是用圖像法解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)依然有很多漏洞和不足。與此同時(shí)，有一部分教師一般過(guò)分關(guān)注圖像法在物理教學(xué)中的意義，將其視為物理規(guī)律的直接呈現(xiàn)方式，在反饋相關(guān)物理規(guī)律時(shí)和公式、定理等占據(jù)相同的主要位置。還有一些教師通常將函數(shù)圖像作為課堂中的教具，認(rèn)為其是一種公式或者定理形態(tài)的替補(bǔ)，但無(wú)論如何函數(shù)圖像法在高中物理教學(xué)中都沒(méi)有得到足夠的重視。

二、函數(shù)圖像發(fā)在高中物理教學(xué)中的具體應(yīng)用

（一）增強(qiáng)學(xué)生攝取有利訊息的能力

函數(shù)圖像法可以用通俗易懂的物理文字來(lái)展現(xiàn)事物間的聯(lián)系。其自身蘊(yùn)藏著諸多物理訊息。教師若想加強(qiáng)學(xué)生本身的攝取訊息能力，使用函數(shù)圖像法展開(kāi)教學(xué)是十分必要的有效措施。學(xué)生從圖像中挖掘有利的物理訊息在其提高學(xué)習(xí)成績(jī)方面有著積極的推動(dòng)作用。如何讓學(xué)生在函數(shù)圖像中獲取信息成為目前高中物理教學(xué)中的首要任務(wù)。比如：在傳授勻變速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，針對(duì)中間位置的平均速度和速度的比較聯(lián)系就可以利用函數(shù)圖像法一目了然的呈現(xiàn)在學(xué)生面前（如圖1所示）。透過(guò)圖像不難發(fā)現(xiàn)二者間的聯(lián)系是：中間位置的瞬時(shí)速度要大于平均速度[1]。

圖 1 中間位置速度與平均速度的關(guān)系

（二）透過(guò)函數(shù)圖像能反饋?zhàn)兓?guī)律

函數(shù)圖像法應(yīng)用在高中物理教學(xué)中能更加確切和直接的反應(yīng)出物理量的變化規(guī)律。這種方法的運(yùn)用能輔助學(xué)生記憶和理解以及正確使用物理規(guī)律。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師通常青睞強(qiáng)硬灌輸方式的使用，不但讓課堂變的沉悶乏味，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭煩、抵觸的情緒。然而圖像法的出現(xiàn)讓這種問(wèn)題迎刃而解，在現(xiàn)實(shí)物理課堂中，學(xué)生透過(guò)函數(shù)圖像不但能提升攝取訊息的水平，還能強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解。高中所學(xué)教材中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是大家耳熟能詳?shù)模菏褂脫醢遄钃豕饣泵嫔系那颍缓髮⒋藫醢鍙乃椒较蛘{(diào)整到垂直方向，以此來(lái)分別明確作用到斜面上的力和擋板上的力究竟是怎樣轉(zhuǎn)變的。對(duì)于此問(wèn)題，教師可以制作出動(dòng)態(tài)研究圖，參照三個(gè)力平衡時(shí)一定會(huì)構(gòu)建一個(gè)密閉的三角形。經(jīng)過(guò)對(duì)此動(dòng)態(tài)圖的進(jìn)一步探究方可發(fā)現(xiàn)：斜面受到的力始終在變大，而擋板上的力則會(huì)由小變大。由此可見(jiàn)，教師利用圖像法能讓學(xué)生在清晰物理量間的相互變化方面有著十分至關(guān)重要的作用，在日后教學(xué)中要不斷研究和深入，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。

（三）在研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上的有效運(yùn)用

高中物理教學(xué)其中最為關(guān)鍵的教學(xué)內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)，一個(gè)高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)不但可以提高學(xué)生實(shí)際操作水平，還能增強(qiáng)學(xué)生主觀能動(dòng)性以及創(chuàng)新精神。在實(shí)驗(yàn)課中，特別是在研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確運(yùn)用函數(shù)圖像法能得到科學(xué)合理的結(jié)果。一般情況下，學(xué)生在研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過(guò)程中，僅僅依靠數(shù)據(jù)是難以取得相關(guān)論斷的，但是利用描點(diǎn)畫(huà)出相應(yīng)圖像便可以生動(dòng)靈活的表現(xiàn)物理量間的聯(lián)系。之后學(xué)生再進(jìn)一步探討就可以獲得精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。函數(shù)圖像法不僅在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在巨大優(yōu)勢(shì)，在降低誤差形成幾率上也有著促進(jìn)作用。具有代表性的實(shí)驗(yàn)有：測(cè)量?jī)?nèi)阻和電源電動(dòng)勢(shì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。開(kāi)展這種實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以讓學(xué)生先按照要測(cè)量的數(shù)據(jù)正確做出路段電流、電壓的圖像；然后再計(jì)算出圖像斜率，這樣做是為了規(guī)避誤差；而得出的斜率便是電源內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)為縱坐標(biāo)和圖線間的截距[2]。

（四）注意事項(xiàng)

教師在教學(xué)中，首先，要讓學(xué)生清楚橫軸與縱軸所表示的物理量，這是開(kāi)展物理教學(xué)活動(dòng)的必要條件。其次，要明確物理量與圖線的變化是存在差異的。圖形是一種體現(xiàn)物理量的方式[3]。比如：現(xiàn)實(shí)中物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)路線存在水平的情況，但是圖像表現(xiàn)的卻是斜向上的。最后，要重視從物理知識(shí)的實(shí)質(zhì)來(lái)理解圖像，經(jīng)過(guò)研究圖像便能讓學(xué)生了解物理過(guò)程的特點(diǎn)。

三、結(jié)論

綜上所述，函數(shù)圖像法的誕生是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時(shí)也是未來(lái)高中物理教學(xué)中的必備手段。教師要明確此方法的重要性和必要性，教導(dǎo)學(xué)生使用正確的學(xué)習(xí)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]張深山.高中物理教學(xué)中函數(shù)圖像法的應(yīng)用解析[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2015，（14）：57

[2]朱丹，馮杰.巧用函數(shù)圖像促進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016，45（18）：82-83

[3]趙妍.函數(shù)圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].文理導(dǎo)航，2014，（17）：41-41.