数形结合思想在高中物理解题中的应用探究

唐志霏

【摘要】  数形结合思想是一种比较常见的数学思想，因为数学本身就是对空间形式、数量关系等内容进行研究，数形结合的思想可以将空间形式和数量关系结合在一起，利用这种融合形式探索问题、解决问题。该思想可以转化抽象的数学知识，使其变为具体直观的图形内容。实际上，该思想不仅可以应用于数学问题，也可以应用在物理解题之中。本文主要就数形结合思想在高中物理解题中的应用进行了相关的阐述和分析。

【关键词】  数形结合思想 高中 物理解题

【中图分类号】  G633.7                 【文献标识码】  A     【文章编号】  1992-7711（2019）04-098-01

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目前来看，在高中物理解题的过程中，数形结合的解题方式已经普遍应用。利用数形结合的思想进行解题，可以简化物理问题的难度，进而提升学生对物理问题的理解和掌控，强化解题的准确性和效率。在实际应用的过程中，要合理把握空间图形和数量之间的关系，不仅要深入的解读题目内容，还要做好关系的逻辑整理，在复杂的物理问题中寻找解题的线索和思路，进而快速的解决各类问题，有效提升高中生的物理水平和解题效率。

一、数形结合思想在高中物理解题中的运用

（一）以形表数

所谓以形表数也就是在解题的过程中，学生可以从“形”入手，通过观察图形，了解图形的特性，并将其与具体的形象结合在一起，降低图形的抽象性，使其变得更加直观具体，进而明确图形中存在的规律。不仅如此，学生也可以绘制一些草图分析问题，如在受力分析时，学生可以通过绘画图形的方式来直观的感受物体的受力情况、受力角度等，以此明确未知量和已知量之间存在的关系，进而找出合理的解题方法。具体来说，以形表数可以分为两种形式：一种是绘制物理分析草图;另一种是方程式带入数学计算方式。

在学习物理現象、抽象的物理概念时，学生可以采用绘制草图的方式来增加知识的直观性和具体性。通常，高中物理题普遍采用文字描述的方式，学生只能在脑海中想象题中描述的内容，想象具有抽象性且容易出现思维混乱。针对这种情况，可以采用数形结合的思想，学生可以将这些文字转变为物理或数学语言，绘画相应的分析草图，通过草图中的内容分析受力关系。例如，在“抛物体运动规律”的相关问题解答时，学生可以将习题中阐述的抛物体运动方向、运动轨道绘画出来，再根据草图内容进行具体的分析和推理。

高中物理和数学之间有一定的联系，但如果直接利用数学计算的方式计算物理问题，则过程比较复杂。所以，可以将数学运算转化为图形，再利用以形表数的方式来解决物理问题。

（二）以数解形

在数形结合的思想中，既可以利用“图形”解决“数”的问题，也可以利用“数”解决“图形”的问题，二者相辅相成。在以数解形方面，可以通过转换图形将物理问题带入数学知识中，采用数学的方式解决问题。例如，高中物理有很多运动相关的知识，在已知物体的情况下，描述该物体运动的状态和过程，也可能绘画出其运动的图形，利用示意图来展示运动的规律。在解决此类问题时，如果单纯分析图形可能难以找到问题的突破口，学生不应该将物理图形视作单纯的“物理图形”，也可以将其视作“数学图形”。具体来说，一个物体的抛物运动曲线可以看作是数学中的抛物线，根据抛物线的知识，学生可以找到物体运动中存在的规律，进而讲这些规律放入物理问题中，进一步分析已知量和未知量之间的而联系，最后写出解题的方程式，成功解答问题。

此外，学生也可以寻找图形规律，然后利用数学式的形式来描述图形的规律。高中物理问题中，运用图形描述的问题较多，其具有直观性，但却不够精准。在实际解题的过程中，学生应该挖掘图形中的各个信息，并找到各个信息之间的关联性，然后将这些关联性列为具体的公式，以此提升解题的精准性。

二、可以应用数形结合思想的物理题题型

虽然数形结合思想是一种灵活性较强的解体思路和方法，但并不是适用在所有的题型和知识范围内。学生应该根据实际解题的需求，慎重选择解题的方法。通常，图形选取、图形描述、分析和运算是比较常见的物理问题，这些问题中，适合采用数形结合思想的题型有四种，分别是：

（一）图形选择题

图形选择题可以采用“排除”和“对比”两种方法进行解题，学生可以先绘画出题目中描述的图形内容，然后根据草图进行对比分析，找寻相似图形，分析图形的特征，然后利用物理量之间的函数关系解决问题，推论结果。

（二）作图题

作图题需要学生充分掌握数与形之间的关系，不仅要深入问题题目内容，还要了解物体的运动过程，然后建立相应的数形模型，根据模型进行物理量关系的分析。不仅如此，学生也可以画出关键量之间的函数关系图，在关系图中明确标注相关的单位和坐标，进而使问题更加直观。

（三）图形转换题

图形转换题主要通过明确图形与函数的管理来转化物理图形，也可以使物理问题转变为数学问题，进而增加学生的解题思路和方法，简化物理问题的难度。

（四）图形运用题

图形运用题需要将抽象的物理量和物理运动之间的关系用图形的方式表述出来，进而实现抽象问题的转化，使其成为具体直观的几何图形问题，进而帮助学生更快更好地找到图形之间的规律，提升学生的解题效率。

结语

综上所述，在高中物理解题的过程中，学生可以运用数形结合的思想，将物理问题与数学知识联系在一起，面对复杂的物理题目，可以将其转化为图形问题或数学问题，进而增加问题的直观性，使学生能够更快速的找到规律和方法。如果能够合理使用数形结合的解题方法，可以更加具体的阐述物理概念、规律之间的联系，降低物理知识的学习难度。

[ 参  考  文  献 ]

[1]孙彬智.数形结合思想在高中物理解题中的应用[J].数理化解题研究：高中版，2017：50.

[2]曾艳春.数形结合思想在高中物理解题中的应用[J].考试周刊，2017（38）.

[3]付启甲，徐梦伟.数形结合思想在高中物理解题中的应用[J].中学生数理化（教与学），2017（1）.