函數(shù)圖像法在高中物理教學中的應(yīng)用研究

周正國

【內(nèi)容摘要】函數(shù)圖像法作為高中物理教學中的重要方法，一直是高中物理教學的重點。圖像法能夠清晰準確的展示物理變化的過程，將虛擬的變化具象，最終呈現(xiàn)在紙上。這樣的表現(xiàn)方式利用數(shù)型特點，結(jié)合圖像中點、線的變化，幫助學生深入學習物理概念，深切體會物理現(xiàn)象背后呈現(xiàn)的本質(zhì)。借助高中階段數(shù)學的基礎(chǔ)學習，更好的發(fā)揮了函數(shù)圖像法在高中階段物理學習的作用。教學一線的高中物理教師，應(yīng)當深入探索函數(shù)圖像在高中物理學習中的應(yīng)用，全面、系統(tǒng)、多樣的為學生呈現(xiàn)物理世界，講述物理知識。

【關(guān)鍵詞】函數(shù)圖像 ?高中物理 ?物理教學 ?應(yīng)用研究

在新課改教育的大背景下，現(xiàn)代物理教學蓬勃發(fā)展，物理教學從重視教學效果逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭疾鞂W生的物理素養(yǎng)，這也是對從事在教學一線的物理教學教師的一項考驗，將函數(shù)圖像的應(yīng)用融入到物理教學體系當中。在全面深化改革的大背景下，物理課的課程改革也在有序開展。物理教學在重視教學全面豐富的同時，也進行著深層次的研究。本文將從高中物理教學的一般方法入手，簡述函數(shù)圖像法的具體應(yīng)用，對今后物理教學提出合理化建議。

一、函數(shù)圖像及函數(shù)圖像法概述

1.函數(shù)圖像

函數(shù)圖像是指在直角坐標系中，由反映自變量與因變量之間關(guān)系的點所組成的曲線。函數(shù)圖像通過數(shù)自的變化在圖像中的反映，能夠清晰明確的表示在數(shù)量變化中產(chǎn)生的規(guī)律，在變化的環(huán)境中展示客觀規(guī)律。

2.函數(shù)圖像法

函數(shù)圖像法在高中物理教學中的應(yīng)用，闡釋了豐富的物理學內(nèi)涵。函數(shù)圖像的使用幾乎出現(xiàn)在各類教材的多數(shù)教學內(nèi)容中。通過對歷年高考試卷和教輔材料的研究還發(fā)現(xiàn)，圖像的使用不僅出現(xiàn)在概念的解釋上，還出現(xiàn)在一些隱藏的解題過程中，用來精簡解題步驟，提高理解力。

二、函數(shù)圖像在物理教學中的應(yīng)用

函數(shù)圖像在高中物理學習和教學中，特別是在處理選擇題的使用，能夠快速的提供解題思路，得出解題結(jié)論。在有關(guān)調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，高中階段的學生對于抽象問題的理解普遍難度較大，尤其在電學、力學等不可見的方面，更是難以想象。通過函數(shù)圖像的展示能夠很好的解決這些問題。

1.函數(shù)圖像在物理定理教學方面的應(yīng)用

物理的公式是在大量的實驗結(jié)果中總結(jié)出的，能夠代表物理現(xiàn)象的隱含規(guī)律的總結(jié)。物理定理反映了物質(zhì)變化的過程各個因素之間的聯(lián)系，解釋了客觀規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)之間的必然聯(lián)系。例如：在展示反作用力的教學中，只靠生活的感知能夠給學生直觀的感受，但不能從感受中總結(jié)出這一現(xiàn)象的一般規(guī)律。運用函數(shù)圖像來解決這一類難題就輕松多了。在利與反作用力隨時間變化的圖像中，我們就能清晰的發(fā)現(xiàn)這兩組力的對應(yīng)關(guān)系，在力的產(chǎn)生、消失和變化的時間點，結(jié)合實際感受掌握這一知識點。

2.函數(shù)圖像在物理變化方面的教學應(yīng)用

在電源輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律中，通過對給定公式的計算可以在唯一變量的情況下，解釋輸出功率與電阻變化的關(guān)系。但在高中物理教學階段我們發(fā)現(xiàn)，學生的物理公式推導水平與學生的數(shù)學素養(yǎng)聯(lián)系密切。如果數(shù)學學習內(nèi)容不能走在物理學習的前面，將會影響學生在物理學習方面的進程。數(shù)學方法的缺乏一定程度上限制了學生物理知識的學習，但函數(shù)圖像法卻能在一定程度上解決這一問題。通過圖像我們可以發(fā)現(xiàn)，隨著外電阻的逐漸增大，輸出功率先增大后減小，當內(nèi)外電阻相等是，輸出功率最大。

3.函數(shù)圖像在物理實驗中的教學應(yīng)用

物理實驗是物理教學中最生動的體現(xiàn)之一。學生通過模擬物理現(xiàn)象產(chǎn)生和消失的過程，體驗自然規(guī)律的內(nèi)在實質(zhì)，把視覺和感官的雙重感受結(jié)合在一起。在摩擦力的教學中，我們通過設(shè)置斜坡的角度和粗糙程度，觀察小滑塊下落的時間。通過測量同一小滑塊在粗糙不同的斜面上的滑行力的大小，繪制函數(shù)圖像，得出斜面越粗糙，摩擦力越大的結(jié)論。

三、函數(shù)圖像在物理教學中面臨的問題和解決對策

函數(shù)圖像的使用在物理教學中起著十分重要的作用，同時也面臨著一些阻礙的難題。一方面，學生的數(shù)學素養(yǎng)還難以適應(yīng)復(fù)雜的函數(shù)圖像。通過學生自行觀察函數(shù)圖像，不能準確概括變量變化時，結(jié)論產(chǎn)生的所有情況。物理結(jié)論形成的普遍規(guī)律實在大量的經(jīng)驗和實驗中形成的。它的理論內(nèi)涵較深，是學生在簡單理解中無法達到的高度;另一方面，教師的教學水平也需要做相應(yīng)的提高?，F(xiàn)在教育教學需要教師以更生動更創(chuàng)新的教學方法開展教學，學會舉一反三，拓展知識層面。

今后，我們要從學生和教師兩個方面共同入手，培養(yǎng)教師繪制函數(shù)圖像的能力，培養(yǎng)學生解讀函數(shù)圖像的能力，通過教學改革和課題研究，深入挖掘函數(shù)圖像法在物理教學中的潛能，發(fā)揮主觀能動性，實現(xiàn)教學與改革共同進步。

結(jié)語

物理教學具有十分顯著的教學特點。隨著高中物理教學任務(wù)和教學體系的變化，我們有必要創(chuàng)新教學方法。教師需從自身做起，轉(zhuǎn)變教育理念，更新教育方法，運用好函數(shù)教學法這一專業(yè)的教學手段，深化學生對物理知識的理解，提高學生學習成績。促進物理教學事業(yè)的發(fā)展和長足進步，開創(chuàng)物理教學的新篇章。

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（作者單位：山東省聊城市茌平縣第一中學）