高中生物理圖像應(yīng)用能力的研究

龐鉑錚

摘要：物理圖像在高中物理學(xué)習(xí)過程中可以更直觀、清晰的表達(dá)物理理論和知識，可以幫助高中生更容易的理解物理知識。因此，高中生要在物理學(xué)習(xí)過程中通過培養(yǎng)自身的作圖習(xí)慣和參與物理實驗，總結(jié)物理圖像中的統(tǒng)一特征，提高物理圖像應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；圖像應(yīng)用；高中生；能力研究

中圖分類號：G648 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2018）34-0192-01

物理規(guī)律可以用文字來描述，也可以用數(shù)學(xué)函數(shù)式來表示，還可以用圖像來描述。利用圖像描述物理規(guī)律、解決物理問題的方法稱之為圖像法。圖像具有形象、直觀、動態(tài)變化過程清晰等特點，能使物理問題簡化明了[1]。更重要的是它能將物理學(xué)科與數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等其他學(xué)科有機地結(jié)合起來，高中生的綜合素質(zhì)也可以得到提高。

1.物理圖像在高中物理中應(yīng)用的意義

1.1 直觀形象、簡化解題過程：圖像解法不僅思路清晰，而且直觀、形象，可使解題過程得到簡化，起到比解析法更巧妙、更靈活的效果。例如在比較勻變速直線運動中的平均速度與中間位置速度的大小關(guān)系時，用圖像法解題一目了然。

1.2 演示變化過程，把握變化規(guī)律：用圖像法來描述物理過程則更直觀，可以描述其變化的動態(tài)特征，幫助學(xué)生理解物理過程。

1.3 用于實驗，簡化數(shù)據(jù)處理方法：物理學(xué)習(xí)離不開物理實驗，在物理實驗中應(yīng)用圖像法進行數(shù)據(jù)處理，不僅具有簡明、直觀的特點，而且還可以減小誤差、分析誤差的成因。

2.高中物理圖像類型

2.1 線型。此類圖像是利用線性函數(shù)的特點，或是正比例關(guān)系，或是一次函數(shù)關(guān)系。這種類型是物理學(xué)上用得最多也是最重要的一種，它既可以用來進行定性研究，也可以進行定量研究物理量間的關(guān)系[2]。凡是用比值法定義的物理量都可以用此類圖像的斜率來表示。

2.2 正弦型（或余弦型）。此類圖像一般用來表示振動圖像或波動圖像。主要集中力學(xué)部分的簡諧運動的圖像和波動圖像、電學(xué)部分的交流電各物理量（如e、i、u等瞬時值）與時間的關(guān)系圖像和振蕩電路中的各物理量（如q、i、E、B等瞬時值）與時間的關(guān)系圖像。此類圖像的特點是具有周期性。

2.3 拋物型。此類圖像高中階段最主要是用來研究平拋運動（或類平拋）的軌跡。當(dāng)然還有其它的，如勻變速直線運動的s-t圖像等，但因為其圖像為曲線不便定量研究，大多為定性研究兩物理量的關(guān)系。

3.提高高中生物理圖像應(yīng)用能力的具體策略

3.1 培養(yǎng)作圖習(xí)慣，提高作圖能力。高中生要想提高自身的物理圖像應(yīng)用能力，可以通過提高自身的作圖能力逐步提高。在解理科題目時，圖像可以把復(fù)雜的文字表述轉(zhuǎn)化為直觀的圖像，讓題目理解起來更加容易。在高中物理題目中，比較常用的有示意圖和函數(shù)圖像，它們對解決物理問題非常有利。因此，高中生要在平時的學(xué)習(xí)和解題過程中訓(xùn)練自己的作圖能力，養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣。作圖習(xí)慣可以先慢慢模仿，主要模仿老師在課堂上解題的思路和作圖的技巧，抓住老師作圖的關(guān)鍵點和重點，也要把物理圖像和物理問題之間的規(guī)律認(rèn)識清楚。同時，高中生在平時的作圖中要嚴(yán)格的要求自己，要把物理圖像做到規(guī)范，這樣就不會影響圖像的直觀性。

3.2 尋找圖像的統(tǒng)一特征。物理圖像是數(shù)形之間的轉(zhuǎn)化，物理圖像的應(yīng)用也就是數(shù)和形之間的轉(zhuǎn)化過程。這種轉(zhuǎn)化的過程是把物理理論概念用圖像的形式更直觀的表示出來，反過來，物理圖像也可以用準(zhǔn)確詳細(xì)的物理語言表述出來。因此，物理圖像的應(yīng)用需要尋找圖像中包含的物理理論，把握其中的統(tǒng)一性特征，抓住圖像中的量變關(guān)系。其中，圖像的統(tǒng)一特征需要從點、線和面等方面入手，分析圖像中包含的具體物理知識信息。其中，物理圖像中斜率問題是讀圖和分析圖的重點和難點。

3.3 體驗實驗過程，采集實驗數(shù)據(jù)。物理學(xué)科特別重視實驗，很多抽象的物理概念需要通過物理實驗才可以理解清楚。高中生在平時的物理學(xué)習(xí)過程中要積極地參加物理實驗，物理實驗的設(shè)計、操作過程都要全面參與。高中生要在具體的實驗過程中認(rèn)識物理概念，體會其中蘊含的物理規(guī)律和知識。同時，在實驗過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，高中生在實驗過程中要把這些數(shù)據(jù)整理好，然后，把這些數(shù)據(jù)帶入物理公式中，檢驗物理理論的正確性。例如，在證明力的合成遵循平行四邊形原理的實驗中，要用很多不同的數(shù)據(jù)說明合力和分力的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)可以作出不同的物理圖像，都可以驗證力的合成遵循的規(guī)律。這些實驗、數(shù)據(jù)處理、作圖和分析圖像的過程，只有高中生親身體驗，才可以更清楚明確的理解物理知識。

參考文獻：

[1] 黃秋鳳.淺談一次函數(shù)圖像在高中物理中的應(yīng)用[J].中學(xué)教學(xué)參考，2017（11）：36-37.

[2] 袁鵬飛.圖像法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].高考，2017（33）：183-183.

[3] 劉玉佳.研究高中物理圖像法解題的應(yīng)用[J].教育，2017（2）：00202-00202.

[4] 孥薦樹.高中物理教學(xué)中圖像法的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用研究[J].教育界：綜合教育研究， 2016（3）：52-52.