数形结合思想在高中物理解题中的应用

曾艳春

摘要：数形结合的关系其实属于一种对立统一的关系，在数量关系和空间形状这两个观念和科学概念中联系非常密切，并且因为考察的主体是转换和结合以及建立关系语言。实质关键就在于能够转换结合直观的概念和图形，无论是数量关系还是语言关系，无论是从哪里入手，都能够转化得更加具体，将简单的化为直观的比较容易，但是将数量关系研究得比较透彻是很不容易的，而数量关系在物理教学中又是非常重要的，因此要将图形和物理题目中的关键词进行综合理解。

关键词：数形结合；高中物理；解题应用

一、 前言

在应用解题的时候，其实无论是站在“数”的角度去分析问题还是站在“形”的角度去分析问题都是以一种让学生能够理解的主要目的为前提的，并不能说哪一种角度切入教学更有利，各有优势。对于思维来说，当然是那些变化比较深刻的、结果能够精确的、计算过程更加精确的是更好的方式。数形结合能够使物理题目中难以理解的点变得更加直观，数形之间的缺点进行互补，然后确定变量和定量之间的关系就能够通过代数式直观的表达出解决问题的方式。

二、 物理学科特点

一般的物理学问题还是能够使用代数式表达的，表达的关系就是物理中的量和其他物体之间的关系，如果转化为图形的关系就会很难表述出两者之间的关系是怎样，但是通过图形的描述能够清楚地得到两个互相有关联的物理量能够怎样做运算，代数式是可以进行加减乘除的，这样一来，无论是物理学中哪一个方面的知识都能够以一种感官认知出现。物化的形式主要展现的是客观事物，思维形式的客观映象是一种想象和感知，并且因为物理题型中的数形结合需要提前制定一个策略，能够帮助数形关系得到有效利用。

物理规律、物理概念、物理概念和规律之间的关系都是可以通过互相转化、互相替代、互相补充实现完美结合的，这是数形结合思想中的重点内容。数量关系往往就是我们最后需要得出的结论，而转化的前提是几何关系能够被证明，这样才能够使复杂的问题变得简单易懂，被具体应用的问题一般都是提前设置好了简单的思路或者在解题的过程中发现了能够使步骤简化的方法。实际上，为了更简单的理解，可以将解决物理难题的过程比喻为建筑施工环节，要具体情况具体分析，在保证质量的基础上，提升效率。数学表达式表达着一种辩证关系，能够使几何图形的问题和物理的现象、规律一起反应出来，不仅方法灵活，而且过程简洁易懂。

三、 以数解形

由名称可知，以数解形就是將重点放在“数”方面，“形”的方面主要是理解，图形往往是很直观的，并且人们在理解方面能够进行转化成理性的概念。

（一） 变换图形，代数处理

物体实物图一般在物理题目中都具备，也是理解物理题目中问题重点所在，因为很多图形都是很直观的，能够在物理所给图形中进行验算和设计，然后对于题目中描述的动态过程，还能够描述在题目上面。但是往往能够解决问题的关键图形是经过一定转换的，原图往往不能直接的解决问题，不同状态的图形往往代表着不同的物理表达式，或者说能够根据不同的运动状态列举表达式，两个以上的含有未知数的表达式就能够建立方程式，然后根据已知去求未知，解决问题。

（二） 细读图形，寻找规律

图像中标注的信息一般与题目都是对应的，一方面是为了描述时能够简便一些，另一方面是为了理解简单一点，图像的优点还是比较明显的，但是另一方面图像不够精确，数学表达式的好处就是能够进行运算，然后就能够得出我们所需要的结论。在读题的时候，将认为的重点一定要标注在图像中，在解决问题的时候以免漏掉重点，并且图像的直观性往往是物理规律的潜在重点，代数问题和图像问题之间是有非常紧密的联系的，都是物理问题需要解决的。

四、 以形助数

根据“以形助数”能够知道，重点在于“形”，观察图形的变化和具体实物之间的关系，将困难的问题变得更加简单，将问题直观性作为最主要的重点。因为很多的已知量都是与未知量联系紧密的，想要找到未知量就要尽量通过分析图像的运动过程、受力分析等过程求解，解决方程的时候前提是找好关系，建立方程式求解。一般的代数式比较复杂，不适合解决物理问题，但是转换为图形问题就能够很好的体现未知量和已知量之间的关系。

（一） 借助草图，建立方程

描述物理的定理、规律、概念、现象都可以使用数学语言，并且还能够加入一些文字语言进行说明，数学语言有两种，一种是图形与函数，另一种就是方程的几种形式。物理问题在给出的时候一般都是以文字的形式，而描述整个关系的时候是以图形的形式。在解决物理问题时，草图是非常关键的，因为能够关系到解题的第一思路和速度，非常形象的图形往往能够将问题变得简单很多，还能够将所有的思路进行汇总。

（二） 代数运算，图形解决

代数虽然是比较常见的使用方法，但是解决物理问题的时候还是比较复杂的，很多高中的物理题，尤其是高考时的综合题考查的知识点非常多，因此解决问题时将图形作为重点用来求解能够事半功倍，最后再使用代数知识进行解决效率很高。

五、 结束语

综上所述，数形结合就是使问题具体化、简单化，解题的方法和思路往往都能够通过解答大量物理题进行总结，物理的题型其实是有限的，关键在于解决物理题的时候能否尽量的归纳重点方法。数和形之间的紧密关系能够描述的范围也是很广的，除了描述之外，还能够进行转化，将物理规律、概念运用到实际解决当中。在高中的教学工作当中，其实除了物理，数学这样的学科也是一样，都很重视数形结合，不仅能够提高教学效率，学生学到思考问题的方法才是关键。

参考文献：

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