淺談數形結合在高中物理學習中的運用

黃紅泰

摘 要：隨著教育的不斷進步和發展，教育體制發生了一定程度的改變。在高中階段，物理這門學科對學生未來的發展起著十分關鍵的作用。但是對于這門學科的教學內容，具有抽象性和復雜性較強的特點，這便導致學生在進行學習的過程中很容易因為知識難以理解，而產生懈怠和放棄的心理。針對這種情況，教師有必要采取合理、有效地解決方法來進行教學實踐。在這一過程中，教師可以將數形結合這一理念進行充分的引入，讓學生能夠通過這種思維方式將數字與圖形進行結合學習，這樣便能夠有效實現物理問題的簡單化和具體化。本文將針對如何在高中物理學習中應用數形結合思想這一問題，提出幾點相關的建議和策略。

關鍵詞：高中物理;數形結合;教學策略

數形結合這一思想在理科學習中起著關鍵的作用，其具有較強的實用性。對于物理這門學科，教師將這一理念進行有效、合理的應用，能夠讓學生掌握更加豐富的解題技巧和解題方法，使學生能夠通過課堂學習而不斷開發自身的學習思維。并且，因為物理這門學科與代數、幾何等科目相比，其很難用具體的語言或是數字將物體的狀態進行表達，所以教師便需要將數形結合理念向學生進行滲透，使學生能夠熟練的應用這種方式來解決復雜的物理問題，這樣不僅能夠降低物理知識的難度和復雜性，還能夠讓學生解題的準確率得到一定程度的提升。

一、引導學生樹立數形結合思想

在進行正式的課堂時，教師有必要開展一些帶有生動性和趣味性的教學環節，讓學生能夠將更大的精力投入在課堂的學習過程中。于是，教師便可以開展與知識內容相關的實踐活動，讓學生能夠在課堂上進行趣味性的物理實驗，使學生能夠通過自身的動手操作而對相關的知識內容進行思考和探究，并且在這其中，教師需要將數形結合思想應用在實踐活動中，使學生能夠在自主探究的過程中，逐漸理解這一方法對解決問題所具有的簡捷性和有效性。通過這種方式，不只能夠讓學生對知識內容產生自主探究和思考的意識，還能夠使其逐漸形成利用數形結合思想進行解決問題的習慣。因此，教師便十分有必要在課堂中開展與學習內容相關的實踐活動，并將數形結合這一思想進行合理的滲透。

例如，教師在對“分子動理論內能”這一節課進行講解時，為了使學生能夠更加清晰地觀察到布朗運動，教師可以組織學生來進行相應的實驗。比如在這一過程中，教師可以在課前準備藍墨水、清水，將藍墨水滴入到清水中，讓學生通過這一操作來觀察藍墨水在清水中的擴散現象。在這一過程中，學生若只是看到物理層面的變化，便很難真正地理解布朗定律的內涵和規律。因此，在這一過程中，教師便可以通過數形結合的探究方法，來讓學生對整個實驗過程進行合理的記錄，讓學生能夠將藍墨水擴散的軌跡以及時間進行記錄。具體而言，教師可以讓學生每隔五秒，去觀察藍墨水的狀態，并記錄其位置，讓學生以這種較為科學的實踐方法，對布朗定律的真正內涵進行充分的理解，并且通過這種方式也能夠體現出數形結合的重要意義和應用價值。若是不采用這種方法，而只是向學生以文字的形式來講解擴散現象，學生便很難理解其含義，而通過上述數形結合的探究手段，便能夠結合圖像對布朗定律進行更深層次的思考，學生便能夠領會到藍墨水所做的布朗運動是沒有規律性的。在這之后，教師便可以讓學生親自動手操作將藍墨水和碘酒滴入在清水中，讓學生觀察其現象并為之進行記錄，學生便會發現其軌跡各不相同，使學生能夠通過圖片中的信息而總結出正確的物理規律，讓學生能夠通過數形結合的方式而理解物理教學中抽象概念的具體內涵。通過這種具有生動性和趣味性的方式，便能夠讓學生逐漸意識到數形結合這一思想的重要意義，使學生能夠逐漸產生運用這種理念對物理知識進行探究的意識和習慣，進而便能夠實現讓學生樹立起數形結合思想的最終目的。

二、利用數形結合創設教學情境

在進行情景的創設過程中，學生能夠更加容易的融入教師的教學過程中，并且這一方法在高中階段得到了廣泛的應用。在這種方法的推動下，能夠讓學生將自己所熟悉的情景進行回憶和思考，使學生能夠結合自身的生活經驗和學習經驗，不自覺的參與到教師的教學活動中，進而能夠使學生從一種新的思維角度出發，對物理知識進行學習和探究。在這一過程中，教師便可以借助數形結合這一理念，使學生能夠通過其所創設出的情景，而產生較大的學習興趣和學習動力。并且，教師可以將這一教學環節放在課前導入階段，使學生能夠在這一階段，通過這種具有生動性的教學方法，而對接下來所要講解的物理知識產生較大的好奇和期待，使學生能夠將自身的注意力快速集中在教師所要講解的知識內容中，讓學生能夠通過這一環節而產生良好的學習狀態和學習意識，進而使數形結合的應用效果達到最大化。

例如，教師在講解“勻變速直線運動的速度與時間的關系”相關知識內容時，教師便可以以提問的方式引導學生回憶過去所學過的知識內容。通過這種方式來創設出引發學生思考的問題情境。在這一過程中，教師可以向學生提出“勻速直線運動的速度不會隨著時間的變化而變化”。之后，再讓學生畫出勻速直線運動的速度-時間圖像。讓學生能夠通過這種方式而猜想出勻變速直線運動的運動狀態和特征。在學生畫出勻速直線運動的速度-時間圖像后，教師便為學生提供小車在重物牽引下運動的速度-時間圖像，讓學生針對已給出的信息去進行猜想和推測，使學生能夠通過教師所創設的問題情境，運用數形結合的解題思路進行問題的解決。通過這種方式，能夠讓學生對已知物理知識進行聯想和鞏固，使學生能夠通過舊知識而猜測、推理出新的知識內容，使學生能夠通過這種方式逐漸構建出完整且全面的物理知識體系，從而在一定程度上降低學習物理過程的難度和復雜性。

三、在例題中運用數形結合思想

（一）在例題中應用數形結合思想的意義

在正式的教學中，讓學生進行例題的訓練，能夠使其對知識點的理解更加的深刻。并且，通過這種方式，也能夠讓學生對知識內容進行全面的復習和鞏固，使學生能夠對自身的學習水平和學習成果進行檢驗，讓學生能夠通過解題的過程而了解到自身哪一方面的不足，從而使學生能夠進行具有針對性的學習，不斷彌補知識點的欠缺。在學生進行解題的過程中，教師需要以數形結合的方式來培養學生形成較強的邏輯思維和解題能力。并且，教師需要結合學生的學習情況和學習需求對習題進行合理的設計，使學生能夠在解題的過程中更加順利的應用數形結合思想，使學生能夠在這一過程將這一思想能夠體現出的作用達到最大化，使學生能夠在這一過程中增強自身對物理學習的自信心和成就感，讓學生能夠更加自主、主動的進行知識的探究和掌握。因此，教師便有必要將數形結合思想充分的落實在學生的例題練習過程中。

（二）設計問題的方法

在設計的題目的過程中，教師需要明確自身的教學目標，使題目內容能夠充分的突出教學的重點和難點，讓學生能夠通過解題的過程而供深層次的對知識進行探究和理解。并且，教師問學生提出的物理問題也需要做到難易適中，難度太大的題目會在很大程度上打擊學生的自信心，而過于簡單的題目便會使學生輕視了對物理知識的學習。同時，教師在提出例題時，最好讓題目進行成對出現，讓學生能夠通過對一道以上的題目進行對比分析，而能夠將相似的知識內容進行區分理解，加深學生對知識點的印象和記憶。

（三）利用數形結合的物理題型

在學習物理時，存在著許多利用圖形進行分析運算的習題。在這一過程中，教師便需要將這些習題向學生進行展示和布置，使學生能夠通過對大量習題的練習而掌握豐富的數形結合方法的應用技巧。接下來，本文將簡要介紹一下適用于數形結合思想的具體題型。

1.圖形選擇題

在日常的主題時，學生會經常遇到選擇符合題意圖形的問題類型。于是，教師便需要針對這一題型對學生進行充分有效地講解。在解決此類題型時，學生需要根據題目中所給出的信息將已掌握的物理知識進行應用。在這一過程中，教師可以讓學生從題干入手，也可以讓學生從選項入手。若是從題干入手，便是需要讓學生根據已知的信息而繪制出與之相符的圖像，之后再進行答案的選擇。而若是從選項入手，教師便可以讓學生通過將題干信息一次次代入選項的方式，當學生選擇出正確的答案。此外，在對此類問題進行解決時，教師需要讓學生先對選項中圖像之間的差異入手，讓學生能夠先對選項的特征進行了解，進而才能夠更加快速的對問題進行解決。

2.畫圖題

在高中階段，畫圖題主要是指變量與時間等的相關題型，這類題型能夠讓學生在作圖的過程中更加深刻地了解物理變量與時間之間的關系，讓學生能夠掌握物理概念之間的密切關聯，進而使學生的物理思想和學習效率得到顯著提升。

3.圖形轉換題

學生在進行解題時，如果無法根據已知圖像而找出解題規律，教師便需要讓學生將物理圖形轉化為函數圖像，使學生能夠擁有更加豐富的解題思路和學習方法。

4.用圖題

因為大部分的物理題型都具有較大的抽象性和復雜性，所以，教師便有必要讓學生將題干中的文字信息轉變為直觀具體的圖像，使學生能夠結合圖形而將物理問題進行思考和解決，并且，讓學生能夠通過這種轉換的方式發現物理問題的本質，以此不斷促進學生解題效率和學習質量的提升。

結束語

本文主要從幾方面針對如何在高中物理學習中應用數形結合思想這一問題，提出了幾點相關的建議和策略，包括引導學生樹立數形結合思想、利用數形結合創設教學情境、在例題中運用數形結合思想這三方面。其中，對于包含數形結合思想的例題，本文又進行了具體的敘述，主要包括應用數形結合思想的意義、設計問題的方法，以及利用數形結合的物理題型這三方面，希望本文的內容能夠對高中物理教師提供一些幫助。

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