数形结合思想方法在高中物理教学中的应用分析

宣天龙

【摘要】在高中物理教学中，应用数形结合思想方法可以让教学效率得到提升，对于学生的物理学习、解决物理问题具有重要意义。本文首先对数形结合思想方法在解决高中物理问题中的特点作出阐述，以明确这种思想方法的重要性，然后结合多个例题，对数形结合思想方法在高中物理教学中的应用方法进行分析。

【关键词】数形结合思想方法；高中物理教学；创设情境

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）16-0256-01

高中物理是初中物理的进一步延伸，在高中物理教学中，需要引导学生对丰富多彩物理现象进行探究，需要对更为深刻的物理知识进行学习，让学生掌握科学的学习方法。数形结合思想方法的应用可以对学生的物理学习提供帮助，对教师的物理教学提供保障，其本身是高中物理教学中的基本思想之一。

一、数形结合思想方法在解决高中物理问题中的特点

在解决高中物理问题时，运用数形结合思想方法的特点可以分为三个方面：（1）如果讨论问题为有关对象，那么可以利用符号化方法让对象关系、性质、特征等方面表示为符号语言，可以对其进行形式化演算，如在解决电路问题时，就可以通过绘画电路图的方法；（2）如果问题有关于认识对象与特征，那么可以利用抽象化方法进行解决，如在对电磁学粒子运动问题进行分析时，就可以将质点视为粒子；（3）模型的建立较为常见，模型的建立包含了流程图、原理图等，它可以让认知对象与思维的空间关系、数量关系予以抽象化表示。

二、数形结合思想方法在高中物理教学中的应用方法

（一）情境的创设

运行数形结合思想方法来创设情境可以让高中物理教学中的知识得到良好的引入，让学生注意力得到吸引，让学生对课堂的投入更为快速。当前，导入方法可以分为故事导入、媒体导入、问题导入、复习导入、实验导入等多种方法。以“匀变速直线运动速度和时间关系”这一课的教学为例，利用复习导入和问题导入的方法，教师可以提出问题“同学们，对于匀速直线运动速度和时间的关系还有没有印象，它们的关系有着什么特点？”结合回忆，同学会进行回答，即“在任意时刻速度为不变状态。”然后教师可以再次提出问题“利用v-t图该怎么表示速度和时间的关系？”同学会依此作图，然后教师会再次提出问题“在实验中，大家都知道在重物牵引力下，小车运动的v-t图像为倾斜直线，那么小车此时的运动状态是什么呢？”引导学生复习匀速直线运动知识，可以让这节课的新知识——匀变速直线运动速度和时间关系提供基础信息，利用新知识与旧知识之间的关联，可以让学生做好新知识学习的准备工作，利用新的问题情境的创设，可以让学生对本节课重点内容进行快速接触。

（二）理解的加深

在高中物理教學中，为巩固学生的现有知识，帮助学生掌握规律，需要利用典型的课堂习题，通过习题的计算，还能够对学生解决问题能力与逻辑思维能力予以培养，能够让教师对教学效果进行检查。教师在设计例题时，需要确保问题具有针对性与明确性，例题需要对教学重点、教学难点、教学目标予以围绕。同样，还需要重视对比，对比的主要内容为同一知识点的多个方面或是不同的知识点。依照例题类型进行划分，可以将其分为填空题、选择题、计算题与作图题。以填空题为例，结合数形结合思想方法，在教学“质点、参考系与坐标系”这一课内容时，可以设计出例题为：现已知物体沿直线运动，为了对物体位置与位置变化进行定量描述，需要将此直线设为x轴，需要在直线上规定出（ ）、（ ）与（ ），完成直线坐标系的建立工作。如图1所示，如果有一个物体运动至A点，那么此时该物体位置坐标xA为（ ），如果这一物体运动至B点，那么此时该物体的位置坐标xB为（ ）。

针对此例题站靠计算，同学可以调动记忆，完成正确答案的填写工作，即在建立直线坐标系中，需要将原点、单位长度、正方向规定在直线上，在A点时的位置坐标是3m，在B点时的位置坐标是-2m，通过例题，不仅对同学基本概念的掌握情况进行了考察，还让同学对物体位置与位置变化的描述能力得到锻炼，让已学知识得到了巩固。

（三）新知的拓展

高中物理学本身是来源于生活的，最终的应用也是服务于生活的。如果仅仅执着于理论教学，那么就很有可能让教学内容成为纸上谈兵，同学在练习之后，依然不能够运用物理知识来解决生活中遇到的问题[2]。此时需要完成应用与知识之间联系的建立工作，结合数形结合的方法，通过例题的设计，可以让新知识得到有效拓展，以此题为例：

在湖面上，现有一艘帆船正在行驶，为顺风状态，在风力推动下，其运动为匀速直线运动，速度v1为4m/s。在此状态下，突然风的动力消失了，在湖面上，帆船为匀减速直线运动，最后停止，此过程一共持续了8s。现已知该帆船的总质量M是940kg，帆船帆面正对风有效面积S是10m2，风速v2是10m/s。问：如果帆船在行驶中的受到阻力为恒定状态，那么请计算在匀速行驶中，帆船受到的阻力与动力是多少？空气的密度又是多少？

为解决此题，同学需要对例题条件进行分析，需要明确匀减速直线运动需要发生在阻力作用下，进而可以求出加速度，阻力。在匀速行驶状态该下，阻力大小和风的动力是几乎相同的，那么动力F也就为470N。为解决空气密度问题，学生需要构建空气柱模型，模型如图2所示。

在此模型中，设在时间范围t之内，帆面所受的正对方向风的空气质量是m，那么结合动量定理，可以推算出，由于，那么，可以计算出空气的密度。在解决此题时，同学需要运用数形结合思想方法对动量原理知识进行应用，同时，还需要掌握流体知识，完成对新知识的拓展，此问题和生活具有紧密联系，可以促进学生依照所学物理知识解决生活中的常见问题。

三、结论

综上所述，在高中物理教学中，运用数形结合思想方法，可以完成情境的创设、教学的展开、理解的加深和新知的拓展这四方面的工作，进而让高中物理课堂教学成果得到保证，让学生对物理学习的学习兴趣得到提升，对于学生的全面发展具有重要意义。

参考文献

[1]罗崇煜.基于数形结合思想的高中数学应用研究[J].黑龙江科技信息，2017，（06）：32-33.

[2]刘桂玲.数形结合思想方法在高中数学教学中的应用分析[J].中国校外教育，2015，（13）：106.