数形结合思想在高中物理学习中的运用探析

白明照

摘 要：高中物理是初中物理的进一步延伸，在高中物理教学中，需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。可见，文章对数形结合思想方法在高中物理教学中应用的探讨，具有重要的现实意义。

关键词：数形结合思想；高中物理；物理学习；运用

1引言

物理是高中阶段的一门重要学科，但高中阶段的物理知识与初中阶段的物理知识相比，有很大的改变，许多学生会发现高中的物理知识变得难学起来，知识比较抽象，学生的学习效果并不理想。当前高中物理教学中存在着很多问题，每一位物理教师都应该从“新课标”出发，制订切实可行的方案，解决物理课堂教学中存在的问题，从而提高教学效率。

2高中物理教学的现状

2.1教学方式比较单一

在高中物理课堂教学中，教师讲学生听的模式仍然是主要的教学模式，这样单一陈旧的教学方式不但无法提高课堂教学效率，还会降低学生对物理的兴趣，有的学生由于长期不能理解物理知识，甚至会对物理学习产生厌倦情绪。而且，教师将大部分时间放在课堂学习上，很少让学生进行课堂练习，学习难题得不到解决，知识得不到巩固，会影响学生的学习信心，长期如此对学生学习物理非常不利。

2.2学习主动意识差

学生是教学的主体，只有充分发挥学生的主观能动性，才能使学生主动去学习，去发现学习中的问题，并解决问题。高中学生理解意识差，在学习物理时，不能全面的观察每一个细节和重点，缺乏主观能动的能力，所以如果没有充分激发学生的主观能动性，学生便不会主动解决一些问题，个性培养效果也不好。

3数形结合的概念

“数形结合”要求把物理问题中的运算、数量关系等以几何图形及图像的形式表现出来，进而帮助同学们进行思考和解题的过程，通过“数形结合”这一数学思维方式，学生可以直观地用眼睛去看、用手指去数和感知，从而达到理论与实践相结合的效果。数与形是物理教学中最原始理论，也是开展研究的基础，数与形在一定条件下可以相互转化。在数学和物理学中很多关系可以转换为图形，反之亦然，继而将抽象的文字转换为直观的图形，起到化难为易的作用，在考试或者平时练习的时候大大提高解题的速度，并可以用此来验证结果的正确性。在高中数学与物理解题过程中，数形结合在选择题、填空题，以及计算题中都会有所涉及。在数学结合的运用过程中，主要有三种解题思路：数的形化、形的数解和数形互变。

3.1数的形化

数的形化即将抽象的数量问题，利用某种对应关系转化为直观的形的问题，将数量问题转化为图形之间的关系主要可以通过三个途径：充分利用所学的平面几何知识、立体几何知识及解析几何的知识，对数量关系进行分析和求解。

3.2以形变数

当图形问题需要定量的结果时，或者图形关系较复杂时，可以将错综复杂的图形关系转化为代数关系，但是需注意观察图形的特征，找准关键点，已经图形的线与线，面与面之间等存在的几何关系，分析题干中的隐含条件和已知条件，确保由形向数转化的准确性。

3.3数形互变

数形互变的实质就是数变形和形变数的有机结合，在解决一个问题中往往需要这两种方法同时使用，以确保结果的准确性，在运用过程中做到见形思数，见数变形。

4数形结合思想在高中物理学习中的运用

數形结合在高中物理中具有及其广泛的运用，将物理知识与数学知识结合考查，是最近几年高考中常见题型，多数出在物理的压轴题。包括：平抛运动，天体运动等都涉及到数形结合的思想。在高中物理教学中，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。如例题中图所示，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。

5结束语

数形结合使抽象的问题具体化，在解决数形问题时，抓住数与形两者之间的关联性，使我们养成良好的数形思维、将动态思维与静态思维相结合的习惯，将繁琐的代数关系转化为直观的图形关系，将复杂的函数关系直观化。进而提高解题速度和考试成绩。物理学源于生活，在高中物理学习中不仅要完成老师布置的作文，更重要的是培养解决实际问题的技能，将抽象的物理模型化为直观的图形问题，然后分析问题、提出方案，最终运用数学方法解决问题，以此提升自身综合能力。

参考文献

[1]李运海.运用几何画板数形结合促进中学物理教学的研究[D].江西师范大学，2015.

[2]李涤非.数形结合思想方法在高中物理教学中的应用研究[D].苏州大学，2015.