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浅谈数形结合思想在高中数学与物理教学中的运用

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  【摘 要】高中教师需在基础教育阶段,做好数学和物理的相互渗透,为学生的终身学习打下坚实的学科基础。教师应严格遵守互动性原则、渗透性原则,将数形结合思想运用到高中数学与物理教学中。基于数与形的灵活转化,帮助学生迅速明确解题思路,并掌握多种解题的方法。同时,教师需精准提炼数形结合思想精髓,能处理好学科思想与学科方法的关系,真正发挥数形结合思想的功能。
  【关键词】数形结合思想;高中数学;物理教学;运用
  引言:
  对于新课改中提出的打破学科本位主义,加强学科间联系这一精神,高中教育工作者需形成新的思考与认知。在实际开展教学与学生管理工作过程中,各学科教师应保持良好的交流与沟通。尤其,需在高中数学与物理教学中架构无形的桥梁,引导学生将数学知识转化为解决物理问题的工具。并通过物理知识的学习与深度理解,全面拓展学生的数学思维,并强化其逻辑思维。教师需将数形结合思想巧妙的应用到高中数学与物理教学中,以此教会学生正确的解题思路与方法,真正提高他们解决问题的能力。
  一、数形结合思想在高中数学中的应用
  (一)明确数形结合思想运用的基本原则
  从某种角度来说,数与形可认定为高中数学中极其关键的两个要素。数,更强调表达数量关系;形,主要体现空间图像。而数与形的结合,可实现图像与数学语言的灵活转化。数形结合思想在高中数学中的运用,可助力学生从不同的视角与维度出发,分析与研究数学问题。依托形象化的图形对抽象的数学语言进行清晰化的呈现,由此最大的程度的激发学生学习积极性与兴趣。而教师将数形结合思想应用到高中数学教学工作的过程中,需切实秉承以下两个基本原则。一是互动性原则,即通过数与形的科学化结合,令学生更加积极的参与到教学货活动中,且师生间、生生间能就具体的数学问题,进行深入化、具体化、深刻性的谈论与研究。二是渗透性原则,教师需将数形结合思想巧妙的渗透到高中数学教学的各个流程中,并教师学生利用不同的数学方法解决不同的数学问题。秉承这样的原则,更科学的将数形结合運用到数学教学中,并全面提高学生解决数学问题的能力。
  (二)构建科学的数形结合思想应用方法
  教师明确数形结合思想价值的基础上,需构建具有高度可行性的应用方法。教师在形成具体的应用理论依据后,应将落实到实践教学中。如教师可充分发挥多媒体技术、信息技术的优势与价值,将抽象的数学语言进行形象化、立体化的呈现。基于现代信息技术的支持,更高效、灵活的完成数与形的结合与转化。教师可根据具体的数学习题类型,将数学语言转化为相统一的图像。由此,最大程度的拓展学生的数学思维,令他们利用自己喜欢的方式进行解题。同时,教师可利用现代信息技术构建“空中课堂”,将具体的解题思路与方法、数学重点知识、难点等,循序渐进的传授给学生。并引导学生学会利用数形结合思想探究新的解题思路与方法,令他们的数学思维真正被调动起来。而在线下传统课堂上,教师主要以数形结合思想为立足点,引导学生掌握形转数的方法。基于图形的公式化,进一步突显其逻辑性特征。教师需明确单一的利用图形是不能帮助学生进行高效解题的,需灵活的对数与形进行转化。由此,真正发挥数形结合思想的优势与功能,全面提高高中数学教学质量与效能。
  二、数形结合思想在高中物理教学中的运用
  (一)精准提炼数形结合思想精髓
  知识、能力、方法是具体开展物理教学的关键要素,教师在注重提高学生知识文化水平的同时,需帮助他们掌握学习学科的科学方法。使学生在发现问题、探索问题、处理问题的过程中,全面提高其解决问题的能力。而关于数形结合思想在高中物理教学中的应用研究,教育工作者需深度挖掘其内涵。从而,将数形结合思想的精融入高中物理教学的全过程中,既要系统性的传授关键的理论知识,还需引导他们对知识原理进行深层次的探究。教师应将物理实验的具体操作设定为可视化的图形,并引导学生形成形象化、具象化的思考。教师将物理的形与研究数据建立立体化的联系与对接,在一定程度上降低抽象化物理知识研究与学习的难度。更重要的是,教师需切实发挥数形结合思想的作用与优势,真正对学科方法的起到调控的作用。即教师应注重教会学生学习物理学科的方法,令他们从不同的维度、不同视域出发,对物理实验现象进行观察,并自觉的参与到教学活动中。教师需对人教版高中物理教材学科思想进行分类与汇总,并利用数形结合思想对其进行可视化呈现。如教师将实验研究思想、等效思想、类比思想、数理思想等,以思维导图的形式清晰化的呈现其逻辑关系与知识的关联性。并根据不同章节的教学目标与思想学科思想方法,排列出需要解决的问题与有待完成的任务。这样,学生基于明确的目标与学习思路,促使其全身心的参与到学科探讨与物理知识研究中。教师通过帮助学生厘清学习思路、掌握不同的学习方法,令他们真正学会利用理论知识解决实际的问题。
  (二)处理好学科思想与学科方法的关系
  从理论维度出发,高中数学与物理教学具有密切的相关性。从某种角度来说,学生数学知识的理解与掌握情况,会对他们的物理学习效果与学习质量产生正相关的影响。而高中物理教学中,会涉及到数学知识。如函数图像思想、极限思想、几何知识的应用,都可助力学生更高效的进行物理学科解题。由此可见,教师将数形结合思想运用到物理教学中,具备一定的理论依据。在此形势下,教师在实际开展物理教学活动过程中,需处理好学科思想与学科方法之间的关系。明确高中物理学习需要用到的数学知识,并且通过例题的逐渐深入。并通过新授课和习题课案例分析,达到数学和物理的渗透应用的强烈意识。如教师需展现物理教学的指导性,启发学生学会利用数形结合思想解答物理习题。并利用数学工具、物理基本理论知识等,快速理清解题思路,并探寻具体的解决方法。教师需引导学生自主的总结与汇总物理问题,并利用典型的习题,深入浅出的进行知识的渗透与方法的传授。教师应利用数形结合思想,帮助学生建立科学的学习方法,并为他们高效的学习物理奠定坚实的思想与基础。教师需有计划性、策略性的指导学生利用数学知识解决高中物理问题,高效的培养其知识素养、能力素养与思维素养。
  结语:
  总之,教师将数形结合思想应用到高中数学与物理教学活动过程中,需加强两个学科间的联系。即教师需明确物理与数学之间密不可分、相关促进的关系与作用,并能基于数学工具,帮助学生更好的解决物理问题。且引导学生通过观察物理现象,令他们数学问题建立新的认识与理解的角度。基于此,真正提高学生解决数学与物理问题的技能,并高效培养其学科核心素养。
  参考文献:
  [1]郭兴平.数形结合思想在高中物理教学中的应用[J].高中数理化,2019(20):46.
  [2]李慎.数形结合思想在高中数学物理学习中的运用探析[J].数理化解题研究,2018(24):41-42.
  [3]孙瑞婷.浅谈数形结合思想方法在高中物理教学中的应用[J].中国校外教育,2018(15):73.
  [4]王海林.数形结合思想在高中数学与物理教学中的应用研究[J].读与写(教育教学刊),2018,15(03):70-71+4.
  作者简介:
  张玉堂(1993.04),男,汉族,安徽阜阳,安徽省阜阳市第五中学(高中数学教师)。
  基金项目:
  本文系基础教育研究成果培育项目,高中生应用数学知识解决物理问题能力的培养研究(项目编号:2018JCJY08)的研究成果。
  (作者单位:安徽省阜阳市第五中学)

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