中學(xué)物理解題中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用

王珊珊

(宿遷市鐘吾初級中學(xué)，江蘇 宿遷 223800)

中學(xué)物理解題中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用

王珊珊

(宿遷市鐘吾初級中學(xué)，江蘇 宿遷 223800)

所謂“數(shù)”與“形”的結(jié)合可以用來描寫物理的概念、規(guī)律之間的聯(lián)系和變化，二者之間可以相互補(bǔ)充、相互替代、相互轉(zhuǎn)化.在物理解題中利用數(shù)形結(jié)合的思想，可以讓抽象的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)變成形象的幾何圖形，可以讓幾何圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系，更加容易理解，所以我們所講的數(shù)形結(jié)合的方法，可以讓復(fù)雜的問題簡單化，抽象的問題具體化，為我們解決物理題提供線索，提高解題效率.

中學(xué)物理；解題；數(shù)形結(jié)合；應(yīng)用

在中學(xué)的物理解題中，將適當(dāng)?shù)膱D像和題目中給出的公式有機(jī)結(jié)合的方法就是數(shù)形結(jié)合的方法，它不僅能夠幫助學(xué)生對于條件復(fù)雜難解的問題進(jìn)行思考.同時，通過形象易懂的圖像代表諸多繁雜的條件，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成為簡單的關(guān)系，讓學(xué)生在解答物理題目中少走彎路.下面就數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹.

1.數(shù)形結(jié)合的具體內(nèi)涵

物體總是以一種具體的形態(tài)存在于空中，它的形態(tài)即可用數(shù)字來描述，也可以用圖形來展示，數(shù)形結(jié)合是根據(jù)數(shù)的結(jié)構(gòu)特征，通過喚起表象或者通過再造，構(gòu)造出與之相適應(yīng)的圖形，并能夠利用圖形的規(guī)律，解決數(shù)量之間存在的問題，或者將圖形部分信息或者全部信息轉(zhuǎn)化為代數(shù)信息，解決重大的數(shù)量關(guān)系難題.我們的物理學(xué)科是一個定量的科學(xué)，數(shù)形都是用來描寫物理的概念，規(guī)律和變化.物理解題中根據(jù)具體的情況運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，認(rèn)清數(shù)學(xué)表達(dá)式和物理圖形、圖像的功能、特點(diǎn)以及之間的辯證關(guān)系，選用更加合適的形式來描述并反應(yīng)物理現(xiàn)象和規(guī)律，讓物理學(xué)習(xí)充滿趣味.

2.數(shù)形結(jié)合的具體應(yīng)用

(1)滲透數(shù)形結(jié)合思想.中學(xué)物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▉硖岣呓忸}的速度和效率，注重培養(yǎng)學(xué)生的解題能力，掌握多種方法，不僅可以促進(jìn)學(xué)生解題的速度和能力，還可以幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)物理的自信心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、興趣和積極性.

(2)以數(shù)解形.以數(shù)解形是指由“數(shù)”入手，將有些設(shè)計圖形的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系來研究，對圖形作精細(xì)的分析，從而促使人們對直觀的圖形有著更加精確的了解.有的物理題，已知一個圖形，但是單純的只靠一個圖形解決不了問題，必須借助于圖形，將圖形的問題轉(zhuǎn)化成為代數(shù)的問題，從而找出所求物理量與已知物理量之間的關(guān)系，建立方程求解；有些物理問題，用圖像來表示已知有關(guān)的信息，只有充分發(fā)掘圖形的具體信息，根據(jù)圖形和物理量之間的關(guān)系，尋找相關(guān)的關(guān)系，尋找規(guī)律，把圖像問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題.

(3)以形助教.以形助教就是要從形出發(fā)，通過對圖形的觀察和處理，把抽象的概念和具體的形象進(jìn)行相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化.讓學(xué)生在觀察圖形的同時發(fā)現(xiàn)圖形中隱藏的數(shù)量關(guān)系，同時學(xué)生可以根據(jù)幾合圖形的特點(diǎn)挖掘蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)一步加深對物理知識的掌握.

3.數(shù)形結(jié)合闡明的規(guī)律

在物理課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常應(yīng)用數(shù)形結(jié)合方法，幫助學(xué)生認(rèn)識物理規(guī)律.在許多情況下，教師通常使用直線繪圖的方法，正比關(guān)系比較明顯，例如在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，利用安阻法或伏阻法測電源電動勢和內(nèi)阻時，往往通過改變橫縱軸的物理量來達(dá)到化曲為直的效果，這樣不僅讓學(xué)生更加直觀的看出中間的關(guān)系，更讓學(xué)生在圖形和數(shù)字之間的變化中感受到二者的連接，加深學(xué)生知識的掌握.

4.數(shù)形結(jié)合的作用

教師在物理教學(xué)中，合理地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，對提高學(xué)生的發(fā)散思維能力，提高解題的技能和技巧以及運(yùn)算速度都有很大的幫助，起到比單純的數(shù)字運(yùn)算，更加巧妙、更靈活的獨(dú)特效果.同時對于有些物理問題，采用對應(yīng)的物理圖像方法求解更加容易、直觀、方便，易于學(xué)生理解，通過數(shù)形轉(zhuǎn)換的訓(xùn)練，讓學(xué)生得到更加簡潔的解題思路，鍛煉學(xué)生的思維，提高解題效率.

數(shù)形結(jié)合的思想方法貫穿于整個高中的數(shù)學(xué)和物理知識體系之中，是貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)理科知識課程的一條主線，不僅為我們的解題提供了一種思想方法，更重要的是為我們進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí)，探索和研究物理提供了有力的武器.巧妙地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動，提高解題效率，促進(jìn)思維得擴(kuò)散性發(fā)展，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面的提高.

[1]劉丹. 數(shù)形結(jié)合思想在中學(xué)物理中的應(yīng)用[J]. 科學(xué)大眾:科學(xué)教育, 2012(11):34-34.

[2]孫登寶. 高中物理解題中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用[J]. 理科考試研究:高中版, 2017, 24(1).

[責(zé)任編輯：閆久毅]

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1008-0333(2017)27-0057-01

2017-07-01

王珊珊(1981.7-)，女，江蘇宿遷，中一，本科，從事初中物理.