物理是一門非常難學(xué)的學(xué)科,它不僅考驗(yàn)同學(xué)們的邏輯思維能力,還包含許多復(fù)雜又抽象的知識(shí),這也是筆者主張?jiān)诮獯鸶咧形锢碓囶}的過程中引入數(shù)形結(jié)合思想的原因。在解答高中物理試題的過程中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,不僅可以有效提高同學(xué)們的解題效率和準(zhǔn)確率,還可以幫助同學(xué)們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和深度反思。
1.數(shù)的形化
數(shù)的形化指的是將物理題目中一些難以理解的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為形的問題,使得復(fù)雜抽象的問題變得更加直觀,方便同學(xué)們理解。若題目自帶有圖形,則同學(xué)們可以直接利用圖形協(xié)助理解;若需要同學(xué)們理解題目含義后自行繪制圖形,則同學(xué)們一定要保證所繪制出的圖形是準(zhǔn)確無誤的,不然將會(huì)導(dǎo)致解題思路出現(xiàn)錯(cuò)誤。
例如,在學(xué)習(xí)人教版高中物理必修一的第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》時(shí),同學(xué)們會(huì)遇到這樣一道選擇題:一物體從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度在0~1 s內(nèi)為2 m/s2,1s~3 s內(nèi)由2 m/s2均勻降為-2m/s2,3 s~4 s內(nèi)保持-2m/s2不變。假設(shè)物體開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?,那么下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的描述正確的是(選項(xiàng)略)。像這樣在不同階段出現(xiàn)不斷變化的條件,同學(xué)們可以自己繪制一個(gè)相應(yīng)的加速度隨時(shí)間的變化圖像,將長達(dá)數(shù)行的題干信息濃縮在一個(gè)簡單的圖像中,并通過觀察圖像依次對(duì)照各個(gè)選項(xiàng),選出正確的答案。
數(shù)的形化也叫以形助數(shù),是借助圖像把復(fù)雜的題干變得具象的一種解題方法,可以讓同學(xué)們不必反復(fù)在冗長的文字條件中找尋相應(yīng)的內(nèi)容,幫助同學(xué)們提高解題效率。
2.形的數(shù)化
形的數(shù)化也叫以數(shù)解形。在高中物理試題中,有不少題目的條件都隱藏在圖像之中。圖像條件雖然具有一定的優(yōu)勢(shì),比如直觀且形象,但在具體的解題過程中,同學(xué)們還是需要由圖像信息聯(lián)想到課本中所學(xué)的概念知識(shí),并且對(duì)其中的物理量有一個(gè)準(zhǔn)確的判斷,這樣才能得出正確答案。
例如,在學(xué)習(xí)人教版高中物理必修一的第三章《相互作用》時(shí),同學(xué)們會(huì)發(fā)現(xiàn)在這一單元的試題練習(xí)中,許多題目的條件就是通過圖形加上簡單的文字描述展示出來的。這非??简?yàn)同學(xué)們對(duì)物理公式和基礎(chǔ)理論的掌握情況,同學(xué)們只有通過觀察圖像回憶書本中關(guān)于力、合力和分力的相關(guān)知識(shí),才能更好地根據(jù)力的作用效果進(jìn)行力的分解,從而得出正確的答案。
另外,在試題練習(xí)的過程中,同學(xué)們要養(yǎng)成復(fù)習(xí)的好習(xí)慣,對(duì)做過的題目進(jìn)行總結(jié),只有這樣才能在做綜合性物理問題時(shí),看到不同的圖像條件能很快地聯(lián)想到試題考查的知識(shí)點(diǎn),進(jìn)而提高解題效率。
3.通過數(shù)形結(jié)合將物理理論知識(shí)與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系
在高中物理的學(xué)習(xí)過程中,利用好數(shù)形結(jié)合思想,可以將生產(chǎn)、生活中的實(shí)際事件與物理理論知識(shí)更好地聯(lián)系在一起。比如,同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),可以以壘球作為模型,更好地理解相應(yīng)的理論知識(shí)。
綜上所述,在解答高中物理試題時(shí),同學(xué)們不僅要擁有識(shí)別圖像并能從圖像中獲取物理理論知識(shí)的能力,還應(yīng)該能夠根據(jù)題干中給出的文字信息,繪制出簡單的示意圖,更好地利用題目條件完成解答。在高中物理解題中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,有利于培養(yǎng)同學(xué)們的物理綜合能力,使同學(xué)們?cè)诿鎸?duì)復(fù)雜、抽象的難題時(shí),可以更快地明確做題思路,并得出正確的結(jié)果。所以在日常的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們一定要更加積極地將數(shù)形結(jié)合思想融入其中。