借助數(shù)形結(jié)合思想，優(yōu)化高中物理課堂

王海琴

“數(shù)”是物理量的體現(xiàn)，“形”則是借助圖形的表現(xiàn)方式，再現(xiàn)物理狀態(tài)和物理知識形成的過程，將“數(shù)形結(jié)合”的思想與高中物理課堂結(jié)合在一起，會使物理知識變得簡單易懂，加深學(xué)生對所學(xué)知識的印象，提高學(xué)生解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

一、借助圖像，啟迪學(xué)生思維

繁重的學(xué)業(yè)壓力，加之物理知識相對難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，常常會因為找不對學(xué)習(xí)方式而“死學(xué)”，對初期新課的開展會保持一定的興趣，但隨著知識難度的不斷加深，學(xué)生會逐漸表現(xiàn)出一種“無能為力”的狀態(tài).其主要原因，不僅是因為學(xué)生的認知能力有限，更重要的是課堂內(nèi)容的枯燥、乏味，學(xué)生的興趣在機械式的記憶、理解中慢慢耗盡.因此，在教學(xué)中，教師可以借助圖像的表現(xiàn)形式，將物理知識生動形象地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在觀察圖像的過程中，感知其中所蘊含的物理知識，使學(xué)生“眼前一亮”，極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激活思維，保持對物理課堂極大的熱情.

力學(xué)作為物理學(xué)中一類經(jīng)典內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點也是難點.為了讓學(xué)生掌握基本的概念、規(guī)律和學(xué)會解決問題的方法，在教學(xué)時，教師要善于借助圖像，幫助學(xué)生整合知識，啟迪學(xué)生思維.物理圖像能生動形象地表現(xiàn)物理規(guī)律，直觀地描述物理過程，將抽象的物理知識直觀化，復(fù)雜的問題簡單化，抓住物理知識的本質(zhì)，體會物理過程，降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的遷移運用能力.

二、借用數(shù)形結(jié)合的思想，加深對知識的理解

數(shù)形結(jié)合思想的運用會大大降低課堂難度，尤其是在新課講授的課堂上運用數(shù)形結(jié)合，會幫助學(xué)生鞏固已有的知識體系，并從圖像中引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)所蘊含的物理規(guī)律，內(nèi)化知識，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，同時引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴密的思維邏輯.

對新知識的展開教學(xué)，是課堂最重要的環(huán)節(jié)，而這個環(huán)節(jié)通常需要20分鐘的時間，在這個過程中，教師要充分融入數(shù)形結(jié)合的思想，引導(dǎo)學(xué)生對物理知識展開思考、推理、總結(jié)，讓學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣、教學(xué)內(nèi)容緊湊的課堂上探究新知識，提高對問題的解決能力.例如，在探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系實驗中，教師要引導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)出來，對針對得出的數(shù)據(jù)進行簡單的對比分析，從而更好的得出：彈簧彈力與伸長量比值是一個定值.由于表格中包含行和列兩個因素，行在通常情況下是列舉不同的物理量，而列則是列舉實驗次數(shù)或是需要進行對比的數(shù)據(jù).因此，在高中物理教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，將對比性較強的內(nèi)容以表格的形式呈現(xiàn)出來，將復(fù)雜的關(guān)系簡單化、濃縮知識體系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時對重點知識進行把握和分析，提高學(xué)習(xí)效率.

物理知識通常情況下既可以用語言文字進行表示，也可以利用數(shù)字符號表示，為了幫助學(xué)生更好地理解物理知識，將抽象的內(nèi)容直觀、簡單化，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于將文字描述轉(zhuǎn)化為物理語言，即圖形、數(shù)字、方程、函數(shù)的表現(xiàn)形式，這樣既可以讓問題簡單化，又可以促使學(xué)生更快地發(fā)現(xiàn)物理量之間存在的聯(lián)系.

三、借助圖像分析過程，解決問題

圖像是物理知識與表現(xiàn)形式的統(tǒng)一體，借助圖像能很好地揭示數(shù)學(xué)形式與物理本質(zhì)之間存在的關(guān)聯(lián)性.在教學(xué)中，我們也會發(fā)現(xiàn)，凡是能用數(shù)學(xué)圖形進行展示的物理圖像都具有一定的物理含義.因此，在高中物理教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的作圖方式，學(xué)會識圖、運用圖像、轉(zhuǎn)換圖像，以此來提高學(xué)習(xí)效率.

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生繪制汽車的速度-時間圖像時，首先，請學(xué)生明確橫坐標、縱坐標分別表示什么含義，圖像的繪制是為了反映哪些物理量，物理量之間的關(guān)系應(yīng)該如何更加清楚直觀地展示出來.在學(xué)生繪制的過程中，請學(xué)生在讀清題目要求的基礎(chǔ)上，注意觀察坐標原點是否是從零開始的，注意坐標軸為矢量的情況.在繪制圖像時，引導(dǎo)學(xué)生從起始點、拐點、極值點、交點、截距、斜率、面積等多方面考慮，從而促使學(xué)生能完整展示物理問題，清楚表達物理知識，并讓學(xué)生的解題思路在問題的引導(dǎo)下變得更加清楚明了.

在教學(xué)中，教師還可以借助數(shù)形結(jié)合的思想，通過建立物理模型，突出主要矛盾，讓學(xué)生在建立物理模型的過程中對物理現(xiàn)象和物理知識形成的過程進行精簡，摒棄次要的因素，突出主要因素，從而便于學(xué)生處理問題、掌握規(guī)律，促進學(xué)生思維能力的發(fā)展，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì).

總而言之，將數(shù)形結(jié)合的思想與高中物理教學(xué)有機的結(jié)合在一起，能將復(fù)雜的問題簡單化、抽象的知識具體化，學(xué)生依據(jù)草圖能直觀明了地找到解題思路，或是優(yōu)化解決方案，提高課堂學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)科思維，促進學(xué)生綜合能力的不斷提升.