周正國
【內容摘要】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。借助高中階段數(shù)學的基礎學習,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,應當深入探索函數(shù)圖像在高中物理學習中的應用,全面、系統(tǒng)、多樣的為學生呈現(xiàn)物理世界,講述物理知識。
【關鍵詞】函數(shù)圖像 ?高中物理 ?物理教學 ?應用研究
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用,闡釋了豐富的物理學內涵。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,得出解題結論。在有關調查研究中發(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用
物理的公式是在大量的實驗結果中總結出的,能夠代表物理現(xiàn)象的隱含規(guī)律的總結。物理定理反映了物質變化的過程各個因素之間的聯(lián)系,解釋了客觀規(guī)律和內在本質之間的必然聯(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)這兩組力的對應關系,在力的產生、消失和變化的時間點,結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)象產生和消失的過程,體驗自然規(guī)律的內在實質,把視覺和感官的雙重感受結合在一起。在摩擦力的教學中,我們通過設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)還難以適應復雜的函數(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,結論產生的所有情況。物理結論形成的普遍規(guī)律實在大量的經驗和實驗中形成的。它的理論內涵較深,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。
【參考文獻】
[1] 劉磊. 函數(shù)圖像法在高中物理教學中的應用研究[D]. 上海師范大學,2013.
[2] 趙顯風. 分析高中物理教學中函數(shù)圖像法的應用[J]. 科學導報,2014(22).
[3] 江紅昌. 對函數(shù)圖像法的應用在高中物理教學的優(yōu)勢研究[J]. 社會科學:引文版,2018(01):164.
(作者單位:山東省聊城市茌平縣第一中學)