函數(shù)思想在高中物理解題中的應(yīng)用

劉啟軒

(山東省壽光一中2017級(jí)高二3班 262700)

函數(shù)思想的實(shí)質(zhì)就是在分析函數(shù)概念和性質(zhì)的基礎(chǔ)上解決問(wèn)題，是一種通過(guò)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化從而進(jìn)行解決的思維方式.也就是說(shuō)，通過(guò)函數(shù)分析自然界中數(shù)量之間的關(guān)系，因此將函數(shù)思想運(yùn)用在物理教學(xué)的過(guò)程中，其實(shí)就是在物理解題過(guò)程中用函數(shù)思想將問(wèn)題中具有數(shù)學(xué)特性的問(wèn)題提取出來(lái)，建立一個(gè)具有函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，然后解決相應(yīng)的物理問(wèn)題.在物理解題中運(yùn)用函數(shù)思想，其實(shí)是通過(guò)驗(yàn)證處于不停變化中的事物之間存在相互聯(lián)系又相互制約，運(yùn)用函數(shù)思想找到問(wèn)題中的聯(lián)系，建立公式然后讓大家了解變化的趨勢(shì)和規(guī)律.

一、函數(shù)思想在高中物理解題中的應(yīng)用狀況分析

1.無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生應(yīng)用函數(shù)思想的積極性

我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題解答，而且很多物理知識(shí)都是老師通過(guò)物理現(xiàn)象提取數(shù)字聯(lián)系和規(guī)律進(jìn)行總結(jié)的.但是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們無(wú)法在物理解題中熟練應(yīng)用函數(shù)知識(shí).而且，在物理題解答的過(guò)程中，也沒(méi)有應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答的意識(shí)，總是會(huì)翻看物理書(shū)或物理課堂筆記找尋解題思路，從而導(dǎo)致物理解題遇到瓶頸.

2.學(xué)生在解題中應(yīng)用函數(shù)思想的能力較低

函數(shù)思想是數(shù)學(xué)中的重要思想，同時(shí)在物理階段的學(xué)習(xí)中也占據(jù)重要地位，作為學(xué)生，熟練的利用函數(shù)思想進(jìn)行物理學(xué)習(xí)，不僅能夠有效解決高中物理難題，也能提高物理方面的學(xué)習(xí)效率.函數(shù)思想對(duì)我們來(lái)講具有一定的難度，對(duì)大部分學(xué)生都提出了很高的要求，需要我們具備數(shù)字運(yùn)算能力、邏輯推理能力、數(shù)字理解能力，從而才能熟練的應(yīng)用函數(shù)思想.但是，在實(shí)際學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們不具備應(yīng)用函數(shù)思想解題的能力，無(wú)法在題目中找到關(guān)鍵信息，找到變量關(guān)系，因此無(wú)法組成方程式，導(dǎo)致解題出現(xiàn)困難.同時(shí)，如果有同學(xué)的數(shù)學(xué)能力較低，因此函數(shù)思想的應(yīng)用能力則不足以在物理解題中進(jìn)行應(yīng)用，導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)效率較低.

二、函數(shù)思想在物理解題中的應(yīng)用措施分析

1.我們要積極的采用函數(shù)思想解決物理問(wèn)題

數(shù)學(xué)方面的知識(shí)在物理教學(xué)的過(guò)程中占據(jù)十分重要的地位，物理學(xué)科實(shí)質(zhì)上也是在數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展過(guò)來(lái)的.將函數(shù)思想用于物理解題過(guò)程中，是在物理知識(shí)上的延伸和發(fā)展，是解題的必然趨勢(shì)，不僅能夠提高學(xué)生物理學(xué)科學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生在物理解題過(guò)程中積極的應(yīng)用函數(shù)思想進(jìn)行解答，如果學(xué)生能夠在物理解題過(guò)程中習(xí)慣應(yīng)用函數(shù)思想，那么就能促進(jìn)學(xué)生邏輯方面的分析和表達(dá).比如：一名1.8米的運(yùn)動(dòng)員，需要跨過(guò)同為1.8米的橫桿，問(wèn)運(yùn)動(dòng)員起跳垂直速度是多少？在這個(gè)問(wèn)題的解答過(guò)程中，應(yīng)用函數(shù)思想進(jìn)行解題，能夠排除一些干擾我們的無(wú)關(guān)信息，直接找到已知量和未知量，從而建立方程解決問(wèn)題.因此我們可以發(fā)現(xiàn)，函數(shù)思想運(yùn)用到物理解題中，能夠打破學(xué)生固有的解題思路，培養(yǎng)學(xué)生提取相關(guān)信息的能力，通過(guò)利用數(shù)學(xué)知識(shí)解答問(wèn)題.運(yùn)用函數(shù)思想找到問(wèn)題中的聯(lián)系，建立公式然后讓大家了解變化的趨勢(shì)和規(guī)律.

2.我們要不斷提高采用函數(shù)思想解決物理問(wèn)題的能力

要更快、更好的解決物理問(wèn)題，我們對(duì)函數(shù)知識(shí)的運(yùn)用能力是在解題中采用函數(shù)思想的關(guān)鍵，而提高函數(shù)知識(shí)的運(yùn)用能力則要在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中自然形成合力的解題思路.在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中，我們首先要培養(yǎng)在題目中找隱晦條件的能力，排除掉不必要的信息，建立函數(shù)解析式后利用函數(shù)性質(zhì)解決問(wèn)題，這也是應(yīng)用函數(shù)思想解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵步驟.要做到以上幾點(diǎn)，則需要我們不斷積累數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)邏輯分析能力，從而將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為數(shù)字，讓我們能夠建立方程式解答問(wèn)題.在解題過(guò)程中，要熟悉題目中可以被我們利用的關(guān)系，比如奇偶性、周期性、最大值、最小值等，通過(guò)分析題目找到變量和固定量，根據(jù)變量的變化和兩者之間內(nèi)的關(guān)系建立方程，進(jìn)行問(wèn)題的解答.比如：分析甲乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系，如圖1所示，甲的質(zhì)量較大，但體積較小，因此質(zhì)量與體積比值明顯低于乙，兩個(gè)不同的物理的重力相同時(shí)，重力G=mg，而G為固定值，則m值越大則g值越小.

3.巧妙利用函數(shù)手段解答物理問(wèn)題

在高中物理解題中，運(yùn)用函數(shù)知識(shí)就需要我們對(duì)函數(shù)的概念和性質(zhì)熟練掌握，通過(guò)函數(shù)將問(wèn)題簡(jiǎn)單化，便于問(wèn)題的解答.舉例來(lái)說(shuō)：在物理解題中遇到求解甲乙兩人的速度、兩地之間距離各多少的問(wèn)題.需要通過(guò)換元法將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問(wèn)題，將問(wèn)題簡(jiǎn)單化，然后找到已知量和未知量，找到兩者之間的函數(shù)關(guān)系后建立方程，求解答案.

根據(jù)本文的探索和分析，在目前高中階段的物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，物理學(xué)習(xí)和解題都蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)函數(shù)思想，數(shù)學(xué)中的函數(shù)內(nèi)涵表示一切事物都在不停變化的過(guò)程中，因此，我們?cè)谶M(jìn)行物理問(wèn)題解決的時(shí)候可以巧妙的運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，但是需要注意的是，要在解題的過(guò)程中清晰解題思路，分析題目中的有效信息，善于排除無(wú)關(guān)的內(nèi)容，然后進(jìn)行分析后解決問(wèn)題.