唐志霏
【摘要】? 數(shù)形結(jié)合思想是一種比較常見的數(shù)學(xué)思想,因為數(shù)學(xué)本身就是對空間形式、數(shù)量關(guān)系等內(nèi)容進行研究,數(shù)形結(jié)合的思想可以將空間形式和數(shù)量關(guān)系結(jié)合在一起,利用這種融合形式探索問題、解決問題。該思想可以轉(zhuǎn)化抽象的數(shù)學(xué)知識,使其變?yōu)榫唧w直觀的圖形內(nèi)容。實際上,該思想不僅可以應(yīng)用于數(shù)學(xué)問題,也可以應(yīng)用在物理解題之中。本文主要就數(shù)形結(jié)合思想在高中物理解題中的應(yīng)用進行了相關(guān)的闡述和分析。
【關(guān)鍵詞】? 數(shù)形結(jié)合思想 高中 物理解題
【中圖分類號】? G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711(2019)04-098-01
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目前來看,在高中物理解題的過程中,數(shù)形結(jié)合的解題方式已經(jīng)普遍應(yīng)用。利用數(shù)形結(jié)合的思想進行解題,可以簡化物理問題的難度,進而提升學(xué)生對物理問題的理解和掌控,強化解題的準(zhǔn)確性和效率。在實際應(yīng)用的過程中,要合理把握空間圖形和數(shù)量之間的關(guān)系,不僅要深入的解讀題目內(nèi)容,還要做好關(guān)系的邏輯整理,在復(fù)雜的物理問題中尋找解題的線索和思路,進而快速的解決各類問題,有效提升高中生的物理水平和解題效率。
一、數(shù)形結(jié)合思想在高中物理解題中的運用
(一)以形表數(shù)
所謂以形表數(shù)也就是在解題的過程中,學(xué)生可以從“形”入手,通過觀察圖形,了解圖形的特性,并將其與具體的形象結(jié)合在一起,降低圖形的抽象性,使其變得更加直觀具體,進而明確圖形中存在的規(guī)律。不僅如此,學(xué)生也可以繪制一些草圖分析問題,如在受力分析時,學(xué)生可以通過繪畫圖形的方式來直觀的感受物體的受力情況、受力角度等,以此明確未知量和已知量之間存在的關(guān)系,進而找出合理的解題方法。具體來說,以形表數(shù)可以分為兩種形式:一種是繪制物理分析草圖;另一種是方程式帶入數(shù)學(xué)計算方式。
在學(xué)習(xí)物理現(xiàn)象、抽象的物理概念時,學(xué)生可以采用繪制草圖的方式來增加知識的直觀性和具體性。通常,高中物理題普遍采用文字描述的方式,學(xué)生只能在腦海中想象題中描述的內(nèi)容,想象具有抽象性且容易出現(xiàn)思維混亂。針對這種情況,可以采用數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)生可以將這些文字轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砘驍?shù)學(xué)語言,繪畫相應(yīng)的分析草圖,通過草圖中的內(nèi)容分析受力關(guān)系。例如,在“拋物體運動規(guī)律”的相關(guān)問題解答時,學(xué)生可以將習(xí)題中闡述的拋物體運動方向、運動軌道繪畫出來,再根據(jù)草圖內(nèi)容進行具體的分析和推理。
高中物理和數(shù)學(xué)之間有一定的聯(lián)系,但如果直接利用數(shù)學(xué)計算的方式計算物理問題,則過程比較復(fù)雜。所以,可以將數(shù)學(xué)運算轉(zhuǎn)化為圖形,再利用以形表數(shù)的方式來解決物理問題。
(二)以數(shù)解形
在數(shù)形結(jié)合的思想中,既可以利用“圖形”解決“數(shù)”的問題,也可以利用“數(shù)”解決“圖形”的問題,二者相輔相成。在以數(shù)解形方面,可以通過轉(zhuǎn)換圖形將物理問題帶入數(shù)學(xué)知識中,采用數(shù)學(xué)的方式解決問題。例如,高中物理有很多運動相關(guān)的知識,在已知物體的情況下,描述該物體運動的狀態(tài)和過程,也可能繪畫出其運動的圖形,利用示意圖來展示運動的規(guī)律。在解決此類問題時,如果單純分析圖形可能難以找到問題的突破口,學(xué)生不應(yīng)該將物理圖形視作單純的“物理圖形”,也可以將其視作“數(shù)學(xué)圖形”。具體來說,一個物體的拋物運動曲線可以看作是數(shù)學(xué)中的拋物線,根據(jù)拋物線的知識,學(xué)生可以找到物體運動中存在的規(guī)律,進而講這些規(guī)律放入物理問題中,進一步分析已知量和未知量之間的而聯(lián)系,最后寫出解題的方程式,成功解答問題。
此外,學(xué)生也可以尋找圖形規(guī)律,然后利用數(shù)學(xué)式的形式來描述圖形的規(guī)律。高中物理問題中,運用圖形描述的問題較多,其具有直觀性,但卻不夠精準(zhǔn)。在實際解題的過程中,學(xué)生應(yīng)該挖掘圖形中的各個信息,并找到各個信息之間的關(guān)聯(lián)性,然后將這些關(guān)聯(lián)性列為具體的公式,以此提升解題的精準(zhǔn)性。
二、可以應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想的物理題題型
雖然數(shù)形結(jié)合思想是一種靈活性較強的解體思路和方法,但并不是適用在所有的題型和知識范圍內(nèi)。學(xué)生應(yīng)該根據(jù)實際解題的需求,慎重選擇解題的方法。通常,圖形選取、圖形描述、分析和運算是比較常見的物理問題,這些問題中,適合采用數(shù)形結(jié)合思想的題型有四種,分別是:
(一)圖形選擇題
圖形選擇題可以采用“排除”和“對比”兩種方法進行解題,學(xué)生可以先繪畫出題目中描述的圖形內(nèi)容,然后根據(jù)草圖進行對比分析,找尋相似圖形,分析圖形的特征,然后利用物理量之間的函數(shù)關(guān)系解決問題,推論結(jié)果。
(二)作圖題
作圖題需要學(xué)生充分掌握數(shù)與形之間的關(guān)系,不僅要深入問題題目內(nèi)容,還要了解物體的運動過程,然后建立相應(yīng)的數(shù)形模型,根據(jù)模型進行物理量關(guān)系的分析。不僅如此,學(xué)生也可以畫出關(guān)鍵量之間的函數(shù)關(guān)系圖,在關(guān)系圖中明確標(biāo)注相關(guān)的單位和坐標(biāo),進而使問題更加直觀。
(三)圖形轉(zhuǎn)換題
圖形轉(zhuǎn)換題主要通過明確圖形與函數(shù)的管理來轉(zhuǎn)化物理圖形,也可以使物理問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題,進而增加學(xué)生的解題思路和方法,簡化物理問題的難度。
(四)圖形運用題
圖形運用題需要將抽象的物理量和物理運動之間的關(guān)系用圖形的方式表述出來,進而實現(xiàn)抽象問題的轉(zhuǎn)化,使其成為具體直觀的幾何圖形問題,進而幫助學(xué)生更快更好地找到圖形之間的規(guī)律,提升學(xué)生的解題效率。
結(jié)語
綜上所述,在高中物理解題的過程中,學(xué)生可以運用數(shù)形結(jié)合的思想,將物理問題與數(shù)學(xué)知識聯(lián)系在一起,面對復(fù)雜的物理題目,可以將其轉(zhuǎn)化為圖形問題或數(shù)學(xué)問題,進而增加問題的直觀性,使學(xué)生能夠更快速的找到規(guī)律和方法。如果能夠合理使用數(shù)形結(jié)合的解題方法,可以更加具體的闡述物理概念、規(guī)律之間的聯(lián)系,降低物理知識的學(xué)習(xí)難度。
[ 參? 考? 文? 獻 ]
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