浅谈数形结合在高中物理学习中的运用

黄红泰

摘 要：随着教育的不断进步和发展，教育体制发生了一定程度的改变。在高中阶段，物理这门学科对学生未来的发展起着十分关键的作用。但是对于这门学科的教学内容，具有抽象性和复杂性较强的特点，这便导致学生在进行学习的过程中很容易因为知识难以理解，而产生懈怠和放弃的心理。针对这种情况，教师有必要采取合理、有效地解决方法来进行教学实践。在这一过程中，教师可以将数形结合这一理念进行充分的引入，让学生能够通过这种思维方式将数字与图形进行结合学习，这样便能够有效实现物理问题的简单化和具体化。本文将针对如何在高中物理学习中应用数形结合思想这一问题，提出几点相关的建议和策略。

关键词：高中物理;数形结合;教学策略

数形结合这一思想在理科学习中起着关键的作用，其具有较强的实用性。对于物理这门学科，教师将这一理念进行有效、合理的应用，能够让学生掌握更加丰富的解题技巧和解题方法，使学生能够通过课堂学习而不断开发自身的学习思维。并且，因为物理这门学科与代数、几何等科目相比，其很难用具体的语言或是数字将物体的状态进行表达，所以教师便需要将数形结合理念向学生进行渗透，使学生能够熟练的应用这种方式来解决复杂的物理问题，这样不仅能够降低物理知识的难度和复杂性，还能够让学生解题的准确率得到一定程度的提升。

一、引导学生树立数形结合思想

在进行正式的课堂时，教师有必要开展一些带有生动性和趣味性的教学环节，让学生能够将更大的精力投入在课堂的学习过程中。于是，教师便可以开展与知识内容相关的实践活动，让学生能够在课堂上进行趣味性的物理实验，使学生能够通过自身的动手操作而对相关的知识内容进行思考和探究，并且在这其中，教师需要将数形结合思想应用在实践活动中，使学生能够在自主探究的过程中，逐渐理解这一方法对解决问题所具有的简捷性和有效性。通过这种方式，不只能够让学生对知识内容产生自主探究和思考的意识，还能够使其逐渐形成利用数形结合思想进行解决问题的习惯。因此，教师便十分有必要在课堂中开展与学习内容相关的实践活动，并将数形结合这一思想进行合理的渗透。

例如，教师在对“分子动理论内能”这一节课进行讲解时，为了使学生能够更加清晰地观察到布朗运动，教师可以组织学生来进行相应的实验。比如在这一过程中，教师可以在课前准备蓝墨水、清水，将蓝墨水滴入到清水中，让学生通过这一操作来观察蓝墨水在清水中的扩散现象。在这一过程中，学生若只是看到物理层面的变化，便很难真正地理解布朗定律的内涵和规律。因此，在这一过程中，教师便可以通过数形结合的探究方法，来让学生对整个实验过程进行合理的记录，让学生能够将蓝墨水扩散的轨迹以及时间进行记录。具体而言，教师可以让学生每隔五秒，去观察蓝墨水的状态，并记录其位置，让学生以这种较为科学的实践方法，对布朗定律的真正内涵进行充分的理解，并且通过这种方式也能够体现出数形结合的重要意义和应用价值。若是不采用这种方法，而只是向学生以文字的形式来讲解扩散现象，学生便很难理解其含义，而通过上述数形结合的探究手段，便能够结合图像对布朗定律进行更深层次的思考，学生便能够领会到蓝墨水所做的布朗运动是没有规律性的。在这之后，教师便可以让学生亲自动手操作将蓝墨水和碘酒滴入在清水中，让学生观察其现象并为之进行记录，学生便会发现其轨迹各不相同，使学生能够通过图片中的信息而总结出正确的物理规律，让学生能够通过数形结合的方式而理解物理教学中抽象概念的具体内涵。通过这种具有生动性和趣味性的方式，便能够让学生逐渐意识到数形结合这一思想的重要意义，使学生能够逐渐产生运用这种理念对物理知识进行探究的意识和习惯，进而便能够实现让学生树立起数形结合思想的最终目的。

二、利用数形结合创设教学情境

在进行情景的创设过程中，学生能够更加容易的融入教师的教学过程中，并且这一方法在高中阶段得到了广泛的应用。在这种方法的推动下，能够让学生将自己所熟悉的情景进行回忆和思考，使学生能够结合自身的生活经验和学习经验，不自觉的参与到教师的教学活动中，进而能够使学生从一种新的思维角度出发，对物理知识进行学习和探究。在这一过程中，教师便可以借助数形结合这一理念，使学生能够通过其所创设出的情景，而产生较大的学习兴趣和学习动力。并且，教师可以将这一教学环节放在课前导入阶段，使学生能够在这一阶段，通过这种具有生动性的教学方法，而对接下来所要讲解的物理知识产生较大的好奇和期待，使学生能够将自身的注意力快速集中在教师所要讲解的知识内容中，让学生能够通过这一环节而产生良好的学习状态和学习意识，进而使数形结合的应用效果达到最大化。

例如，教师在讲解“匀变速直线运动的速度与时间的关系”相关知识内容时，教师便可以以提问的方式引导学生回忆过去所学过的知识内容。通过这种方式来创设出引发学生思考的问题情境。在这一过程中，教师可以向学生提出“匀速直线运动的速度不会随着时间的变化而变化”。之后，再让学生画出匀速直线运动的速度-时间图像。让学生能够通过这种方式而猜想出匀变速直线运动的运动状态和特征。在学生画出匀速直线运动的速度-时间图像后，教师便为学生提供小车在重物牵引下运动的速度-时间图像，让学生针对已给出的信息去进行猜想和推测，使学生能够通过教师所创设的问题情境，运用数形结合的解题思路进行问题的解决。通过这种方式，能够让学生对已知物理知识进行联想和巩固，使学生能够通过旧知识而猜测、推理出新的知識内容，使学生能够通过这种方式逐渐构建出完整且全面的物理知识体系，从而在一定程度上降低学习物理过程的难度和复杂性。

三、在例题中运用数形结合思想

（一）在例题中应用数形结合思想的意义

在正式的教学中，让学生进行例题的训练，能够使其对知识点的理解更加的深刻。并且，通过这种方式，也能够让学生对知识内容进行全面的复习和巩固，使学生能够对自身的学习水平和学习成果进行检验，让学生能够通过解题的过程而了解到自身哪一方面的不足，从而使学生能够进行具有针对性的学习，不断弥补知识点的欠缺。在学生进行解题的过程中，教师需要以数形结合的方式来培养学生形成较强的逻辑思维和解题能力。并且，教师需要结合学生的学习情况和学习需求对习题进行合理的设计，使学生能够在解题的过程中更加顺利的应用数形结合思想，使学生能够在这一过程将这一思想能够体现出的作用达到最大化，使学生能够在这一过程中增强自身对物理学习的自信心和成就感，让学生能够更加自主、主动的进行知识的探究和掌握。因此，教师便有必要将数形结合思想充分的落实在学生的例题练习过程中。

（二）设计问题的方法

在设计的题目的过程中，教师需要明确自身的教学目标，使题目内容能够充分的突出教学的重点和难点，让学生能够通过解题的过程而供深层次的对知识进行探究和理解。并且，教师问学生提出的物理问题也需要做到难易适中，难度太大的题目会在很大程度上打击学生的自信心，而过于简单的题目便会使学生轻视了对物理知识的学习。同时，教师在提出例题时，最好让题目进行成对出现，让学生能够通过对一道以上的题目进行对比分析，而能够将相似的知识内容进行区分理解，加深学生对知识点的印象和记忆。

（三）利用数形结合的物理题型

在学习物理时，存在着许多利用图形进行分析运算的习题。在这一过程中，教师便需要将这些习题向学生进行展示和布置，使学生能够通过对大量习题的练习而掌握丰富的数形结合方法的应用技巧。接下来，本文将简要介绍一下适用于数形结合思想的具体题型。

1.图形选择题

在日常的主题时，学生会经常遇到选择符合题意图形的问题类型。于是，教师便需要针对这一题型对学生进行充分有效地讲解。在解决此类题型时，学生需要根据题目中所给出的信息将已掌握的物理知识进行应用。在这一过程中，教师可以让学生从题干入手，也可以让学生从选项入手。若是从题干入手，便是需要让学生根据已知的信息而绘制出与之相符的图像，之后再进行答案的选择。而若是从选项入手，教师便可以让学生通过将题干信息一次次代入选项的方式，当学生选择出正确的答案。此外，在对此类问题进行解决时，教师需要让学生先对选项中图像之间的差异入手，让学生能够先对选项的特征进行了解，进而才能够更加快速的对问题进行解决。

2.画图题

在高中阶段，画图题主要是指变量与时间等的相关题型，这类题型能够让学生在作图的过程中更加深刻地了解物理变量与时间之间的关系，让学生能够掌握物理概念之间的密切关联，进而使学生的物理思想和学习效率得到显著提升。

3.图形转换题

学生在进行解题时，如果无法根据已知图像而找出解题规律，教师便需要让学生将物理图形转化为函数图像，使学生能够拥有更加丰富的解题思路和学习方法。

4.用图题

因为大部分的物理题型都具有较大的抽象性和复杂性，所以，教师便有必要让学生将题干中的文字信息转变为直观具体的图像，使学生能够结合图形而将物理问题进行思考和解决，并且，让学生能够通过这种转换的方式发现物理问题的本质，以此不断促进学生解题效率和学习质量的提升。

结束语

本文主要从几方面针对如何在高中物理学习中应用数形结合思想这一问题，提出了几点相关的建议和策略，包括引导学生树立数形结合思想、利用数形结合创设教学情境、在例题中运用数形结合思想这三方面。其中，对于包含数形结合思想的例题，本文又进行了具体的叙述，主要包括应用数形结合思想的意义、设计问题的方法，以及利用数形结合的物理题型这三方面，希望本文的内容能够对高中物理教师提供一些帮助。

参考文献

[1]李伟.如何提升学生高中物理的数形结合能力[J].数理化解题研究，2020（21）：61-62.

[2]刘鑫.解析数形结合思想在高中物理解題中的应用[J].理科爱好者（教育教学），2020（03）：131-132.

[3]丁宏.数形结合思想在高中物理解题中的应用[J].散文百家（新语文活页），2020（04）：93-94.

[4]刘笑岩.数形结合思想在高中物理学习中的应用体会[J].考试周刊，2018（04）：95.

[5]李海洋.数形结合思想在高中物理学习中的应用[J].数理化学习（高中版），2014（11）：32-34.