淺談函數圖像法在高中物理教學中的應用

錢錫

【摘要】隨著新課改的不斷深入，高中物理教學面臨前所未有的挑戰和契機，教師要順應時代發展，逐漸轉變教學理念，豐富教學內容，創新教學模式。只有通過不斷總結歸納，自我反省，才能從根本上提升教學質量和水平。本文將主要圍繞目前高中物理教學現狀展開分析，并提出函數圖像法在教學中的具體應用措施。

【關鍵字】函數圖像法 高中 物理教學

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018） 11-0123-01

引言

函數圖像法是一種新興的教學模式，在處理實際問題中有著極強的專業性，對提升學生邏輯思維能力以及創新意識有著舉足輕重的意義。這種方法在高中物理教學的普遍應用，深受廣大師生的接受和喜愛，可以讓抽象的數學知識變得更加具體化、直接化，方便學生記憶和理解，為其日后全面發展奠定堅實基礎。

一、目前高中物理教學現狀

現階段，在物理教學課堂中，很大一部分教師基本能認識到函數圖像在輔助學生研究和了解物理知識上的重要作用，在講解新知識過程中也會有機融入圖像法，然而卻沒有達到預期理想效果。學生僅僅停留在死記硬背的學習方法中，對知識的實際意義并沒有全然理解。雖然一些學生能做到簡單了解圖像的價值所在，卻不能熟練運用到解題之中。通常情況下，學生在運用物理圖像的認知水平出現不足主要體現在以下幾方面：

首先，學生無法正確的開發圖像中的有利訊息；其次，對于函數圖像和與之相對應的物理知識無法做到緊密連接，不能透過圖像表面探析物理過程；再次，在面對疑點難點時，仍然利用比較傳統的方式進行解答，利用圖像法研究處理問題的認識十分欠缺；最后，針對一些物理實驗，學生在對待所有實驗信息時往往都只用片面的眼光，不但缺少利用圖像分析實驗成果的認知，還對研究過程中出現的誤差同樣無法準確使用。

據有關調查顯示：在使用函數圖像法的認識和能力方面，不同學生存在很大差異。有些基礎較差的學生在學習中幾乎不具備這種能力和認識，就算畫出圖像也不能準確的判斷。但是對于基礎功底厚、接受知識能力較強的學生來說，在認圖與畫圖方面完全沒有壓力，在更高一級的用圖過程中，通俗來講就是用圖像法解決現實問題時依然有很多漏洞和不足。與此同時，有一部分教師一般過分關注圖像法在物理教學中的意義，將其視為物理規律的直接呈現方式，在反饋相關物理規律時和公式、定理等占據相同的主要位置。還有一些教師通常將函數圖像作為課堂中的教具，認為其是一種公式或者定理形態的替補，但無論如何函數圖像法在高中物理教學中都沒有得到足夠的重視。

二、函數圖像發在高中物理教學中的具體應用

（一）增強學生攝取有利訊息的能力

函數圖像法可以用通俗易懂的物理文字來展現事物間的聯系。其自身蘊藏著諸多物理訊息。教師若想加強學生本身的攝取訊息能力，使用函數圖像法展開教學是十分必要的有效措施。學生從圖像中挖掘有利的物理訊息在其提高學習成績方面有著積極的推動作用。如何讓學生在函數圖像中獲取信息成為目前高中物理教學中的首要任務。比如：在傳授勻變速直線運動的相關知識時，針對中間位置的平均速度和速度的比較聯系就可以利用函數圖像法一目了然的呈現在學生面前（如圖1所示）。透過圖像不難發現二者間的聯系是：中間位置的瞬時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系

（二）透過函數圖像能反饋變化規律

函數圖像法應用在高中物理教學中能更加確切和直接的反應出物理量的變化規律。這種方法的運用能輔助學生記憶和理解以及正確使用物理規律。在傳統教學模式中，教師通常青睞強硬灌輸方式的使用，不但讓課堂變的沉悶乏味，還會導致學生產生厭煩、抵觸的情緒。然而圖像法的出現讓這種問題迎刃而解，在現實物理課堂中，學生透過函數圖像不但能提升攝取訊息的水平，還能強化對知識點的記憶和理解。高中所學教材中有一個實驗是大家耳熟能詳的：使用擋板阻擋光滑斜面上的球，然后將此擋板從水平方向調整到垂直方向，以此來分別明確作用到斜面上的力和擋板上的力究竟是怎樣轉變的。對于此問題，教師可以制作出動態研究圖，參照三個力平衡時一定會構建一個密閉的三角形。經過對此動態圖的進一步探究方可發現：斜面受到的力始終在變大，而擋板上的力則會由小變大。由此可見，教師利用圖像法能讓學生在清晰物理量間的相互變化方面有著十分至關重要的作用，在日后教學中要不斷研究和深入，為學生提供更加優質的教學服務。

（三）在研究實驗數據上的有效運用

高中物理教學其中最為關鍵的教學內容就是實驗，一個高質量的實驗不但可以提高學生實際操作水平，還能增強學生主觀能動性以及創新精神。在實驗課中，特別是在研究實驗數據環節準確運用函數圖像法能得到科學合理的結果。一般情況下，學生在研究實驗數據過程中，僅僅依靠數據是難以取得相關論斷的，但是利用描點畫出相應圖像便可以生動靈活的表現物理量間的聯系。之后學生再進一步探討就可以獲得精確的實驗結果。函數圖像法不僅在實驗過程中存在巨大優勢，在降低誤差形成幾率上也有著促進作用。具有代表性的實驗有：測量內阻和電源電動勢相關實驗。開展這種實驗時，可以讓學生先按照要測量的數據正確做出路段電流、電壓的圖像；然后再計算出圖像斜率，這樣做是為了規避誤差；而得出的斜率便是電源內阻，電動勢為縱坐標和圖線間的截距[2]。

（四）注意事項

教師在教學中，首先，要讓學生清楚橫軸與縱軸所表示的物理量，這是開展物理教學活動的必要條件。其次，要明確物理量與圖線的變化是存在差異的。圖形是一種體現物理量的方式[3]。比如：現實中物體的勻速直線運動路線存在水平的情況，但是圖像表現的卻是斜向上的。最后，要重視從物理知識的實質來理解圖像，經過研究圖像便能讓學生了解物理過程的特點。

三、結論

綜上所述，函數圖像法的誕生是時代發展的必然產物，同時也是未來高中物理教學中的必備手段。教師要明確此方法的重要性和必要性，教導學生使用正確的學習方法，從而提高教學質量和水平。

參考文獻：

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

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

[3]趙妍.函數圖像法在高中物理教學中的應用[J].文理導航，2014，（17）：41-41.