幾何思維在高中物理解題中的應用探析

周成美

【摘 要】物理是高中的主要學科之一，其重要性是毋庸置疑的。隨著高中物理課程的難度日益增大，如何開拓學生物理解題思路，培養其思維能力成為廣泛關注的問題。教師在物理解題訓練教學中應用幾何思維，可以教會學生更多的物理解題方法，提高物理課堂教學的效率。本文以幾何思維在高中物理解題中的應用為主要研究內容，探析如何有效提升幾何思維在高中物理解題中的總體應用水平。

【關鍵詞】幾何思維;高中物理;解題教學;應用策略

【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2020）16-0127-02

在新課程改革的背景下，高中物理教學工作的內容也發生了相應的變化，培養學生的思維能力成為了新的教學任務。不過，長期以來，傳統高中物理教學的效果并不理想，主要表現為：學生對于物理解題訓練并不感興趣，無法專心投入到學習當中;缺少多樣化的物理解題教學方法;高中物理課程內容難度較大，很多物理基礎知識薄弱的學生學習起來十分吃力。鑒于物理和數學學科存在密切聯系，系統思考與分析幾何思維在高中物理解題中的應用策略顯得尤為必要，有一定的研究意義和實踐價值。

1 ? 注重幾何思維在磁場解題中的合理運用

進行高中物理解題教學時，教師可以利用幾何思維，引導學生求解磁場問題，從而獲得良好的訓練成效。將數學的幾何思維與物理思維相融合，能使學生靈活解題，掌握更多的物理解題方法[1]。如在講解電磁感應相關內容的時候，教師可為學生出這樣一道題：如下圖1所示，某個示波管的偏轉電極長度是，兩極之間存在均勻的電場E，其中某一個電子采用初速沿著相應的管軸注入。①求電子通過電極之后產生的偏轉;②如果出了偏轉電極的區域之后，電場變成，則設偏轉電極的邊緣與熒光屏之間的距離是，求電子打在光屏上面形成的光點偏離中心的具體距離。

由此可見，將幾何思維運用到高中物理習題的解題當中，有利于提高學生解題的效率和準確率。

3 ? 加大幾何思維方法在萬有引力定律題目求解中的應用力度

對于高中物理習題教學而言，為了發散學生的思維，教會學生更多的解題方法，教師需要不斷改變教學方式，科學利用幾何思維方法，指導學生在求解物理習題的過程當中能夠合理運用相關幾何知識，借助聯想能力，還原物理場景，經過細致分析之后，依靠圖形獲得清晰的解題思路，完成求解的任務[3]。如講解萬有引力定律及其應用相關內容的時候，可為學生出這樣一道題：在宇宙中，相距很近的兩個星球構成了雙星，它們彼此都受到了萬有引力作用，繞著二者連線上的某點進行周期相同的勻速圓周運動。已知兩個星球的球心間距離是，相應的運動周期是，求解以上兩個星球的總質量。

此題乍看非常抽象，但是利用幾何思維進行分析便很快獲得解題思路。借助相關的幾何知識，可以將兩個星球變作兩個圓形，亦或球體進行分析，以便準確繪制圖形，如圖4所示。

從上可知，加大幾何思維在萬有引力定律題目求解中的應用力度十分重要。

總之，系統分析和思考幾何思維在高中物理解題中的應用策略尤為必要，具有一定的研究意義與實施價值。本文以幾何思維在高中物理解題中的應用策略為主要研究內容，從下述幾個不同方面加以論述與分析：注重幾何思維在磁場解題中的合理運用、確保幾何思維方法在拋體運動中的科學運用、加大幾何思維方式在萬有引力定律題目求解中的應用力度。希望高中物理教師能從本文獲得啟發與幫助，以充分發揮幾何思維在高中物理解題中的良好作用，促進我國高中物理教育事業可持續發展和進步。

【參考文獻】

[1]位志強.數學“三角形”在高中物理解題中的應用[J].課程教育研究（新教師教學），2018（119）.

[2]朱星皓.數理幾何思維在電磁場題目求解中的應用研究[J].赤子（上中旬），2018（121）.

[3]陳霞，孫寶東.數學方法與物理思維的整合應用——以一道幾何光學題為例[J].中學物理：高中版，2018（105）.