在高中物理學習中 引入數值計算的思考

陳柯安

所謂數值計算，具體指的就是通過數字計算機的應用，對數學問題近似解加以求解.一般情況下，數值計算的研究目的就是借助計算機解答不同類型的數學問題.目前階段，伴隨計算機的發(fā)展與普及，更多計算領域的問題都可以隸屬數值計算范疇.作為一名高中生，在學習物理的過程中，同樣可以將數值計算引入其中.基于此，文章將數值計算作為研究重點，闡述其在高中物理學習中的具體應用，希望為其他同學的學習提供有價值的參考依據.

一、高中物理學習中引入數值計算的可行性與

必要性闡釋

1.可行性.一方面，順應高中物理發(fā)展需求.自新課程改革以后，高中物理課程更強調學生在物理問題探究方面的科學性.若條件允許，還應當為學生提供必要的發(fā)展條件，使學生能夠在物理學習的過程中更好地聯(lián)想并發(fā)現解決存在的問題，拓展個人的思維.與此同時，要適當地加快多媒體資源開發(fā)和利用的速度，有效融合信息技術和物理課程，綜合考慮物理教學實際需求，適當地選用計算機軟件完成物理知識的學習.由此可見，高中物理教學可以確保應用計算機功能的充分發(fā)揮，豐富教學的內涵，在其中合理地引入數值計算，使學生能夠更積極主動地學習物理知識，這同樣也代表了數值計算在物理學習中的應用和時代發(fā)展需求相適應.另一方面，為高中物理學習奠定基礎.基于信息時代的快速發(fā)展，計算機技術的重要性逐漸突顯出來，并被廣泛地應用在多個領域.目前，信息技術在高中教學工作中也得到了應用，特別是信息技術課程的開設，所以我們必須要具備基礎計算機能力，為數值計算應用奠定基礎.

2.必要性.在物理學習的過程中有效地引入數值計算，使學生可以在短時間內理解物理知識與現象，發(fā)現物理學規(guī)律.而且，數值計算的應用能夠解決以前無法處理的物理問題.特別是粒子能力的計算，將數值計算引入其中，能夠對傳統(tǒng)物理學習方法的缺陷加以彌補.與此同時，將數值計算引入到物理問題解決中，還可以在短時間內解決問題，讓我們切實地感受學習的快樂與成就感，更好地投入到物理知識的學習中.由此可見，在利用數值計算學習物理知識的過程中，可以優(yōu)化自我問題解決的能力，提升學科素質水平，為物理學科的后續(xù)學習提供必要的保障.

因此，作為高中生，也必須要具備一定的計算機水平.在高中物理學習中引入數值計算，使我們計算機應用的能力明顯提高.這樣一來，就能夠借助數值計算方式處理物理問題，對更多物理知識進行接觸，對計算機軟件技術形成深入的了解，更靈活地運用計算機軟件對存在的物理問題加以分析和解決.

二、高中物理學習中引入數值計算的具體路徑

學習高中物理知識的過程中，將數值計算應用于其中，可以有效地運用計算機語言，并且借助專業(yè)數學軟件，充分發(fā)揮軟件的作用.

以Excel表格為例，其屬于office軟件中的數據處理軟件，一般也被稱之為電子表格.軟件本身具備計算功能，可以生成圖形并開展統(tǒng)計工作.另外，軟件的內部還設置了函數計算公式，學生可以結合個人的需求合理地運用內設函數.與此同時，部分函數公式的自定義也能夠實現，只要將相應的數據輸入到單元格內部即可，進而完成函數計算的目標.通常情況下，這種計算方法可以在某些表達式計算中使用，而且可以實現迭代運算的目的.與此同時，借助數據信息也能夠繪制出直觀性的圖形，使學生可以結合自身需求，及時地形成圖形.最重要的是，圖表可以結合實際需求完成縮放和編輯，特別是散點圖當中的曲線圖，可以借助多項式插值的方式繪制成平滑的曲線.通常情況下，將Excel表格應用在高中物理學習的數值計算中，主要體現在以下幾個方面：

1.分析某種物理量數值的過程中，可以通過對物理定律及定理的應用，將最終的表達式推導出來.但由于這種類型的表達式十分復雜，很難使用初等數學工具加以分析，因而可以借助Excel表格的特有功能，完成數值計算.

2.在積分亦或是級數演化求和方面，經常會出現物理規(guī)律推導的過程，但卻經常出現一帶而過的情況.針對這一問題，同樣可以借助Excel表格數值計算方法進行解決.

3.在解答物理超越方程的時候，受到數學知識的限制，在一般習題中并不會出現，但是在物理競賽中會涉及，所以也需要借助Excel表格來完成數值計算.

綜上所述，通過以上對數值計算在高中物理學習中應用的研究與分析發(fā)現，這種方式不僅能夠將計算機功能發(fā)揮出來，還可以有效地解決物理學習中的抽象問題，保證我們物理問題解決的能力不斷增強，并優(yōu)化學習物理知識的質量與效果.