高中物理极值问题中临界与函数思想的配合应用

发表时间:2021/8/18   来源:《教学与研究》2021年4月第11期   作者:栗高龙
[导读] 物理作为学生的学习生涯中必不可少的学科之一,对于学生的学习进步以及完成学习任务有着重大的影响
        栗高龙
        张家口市宣化第一中学   075100
        摘要:物理作为学生的学习生涯中必不可少的学科之一,对于学生的学习进步以及完成学习任务有着重大的影响,为了适应如今社会的飞速发展,加强对学生的教育,使学生成长为一个素质更高的综合型人才,对高中物理的教学方式进行更新势在必行。而对于高中物理课程的教学革新,则需要将教学手法进行更新,与其它学科融会贯通。在物理学习中,极值问题与临界问题属于知识中的重难点,将其与函数思想相融合,找寻知识点中的难点、重点,使它与其它知识的教学手法进行融合,则会使教学的质量与效果事半功倍。
关键词:高中教育 物理 极值问题 临界方法 函数思想
        引言:高中物理的教学是在充分包含以往物理知识,经学者们不断钻研最中取其精华而编成的物理学教科书,其肩负起对学生传授物理知识的重大任务。在物理学的教学内容中,有两个内容是教学的重点,那就是极值问题与临界问题,其中所谓临界问题就是指在物理的变化过程中,随着条件的变化,数量积累到一定程度就会引起某种物理现象的发展;而极值问题则指的是在物理的变化中,随着条件数量渐渐地越过临界位置时或条件渐渐到达边界值时,会使某物理量达到最大或最小的现象。临界问题与极值问题都是在物理教学中的教学重点与学习难点,需要在平时的教学中着重教授。
一、当前高中物理极值问题与临界问题的发展窘境
        在学生的学习中,有一门学科将会贯穿其学习过程,不管他所选修的专业是什么,不论学生是在日常的课业学习还是在平时的生活中,总能见到一门学科的身影,那就是物理。对于很多学生而言,学习物理会感到有很大的难度,而这在对学生的教学过程中也属于正常现象,因为物理不同于语文数学一样,属于在学生刚接受教育时就接触的学科,大多数学生从初中开始第一次接受物理课程。学生对于物理这门学科而言没有其知识积淀,课堂中学的一些知识得不到原有知识积累的支撑,并且物理学科更多的是理解性的知识,学生理解起来也有难度,这也对物理教学课程的推进提出了挑战。
        除去课程本身存在难度之外,教学内容所包含的一些难点重点更像是摆在学生面前的一座山峰,可望而不可攀,使得学生在学习课程知识的过程中遇到了困难,不仅消磨了解题的耐心,也对物理这门学科产生了厌倦心理,而这毫无疑问就是教育的失败。在物理课程的教学与学习中,极值问题以及临界问题就属于难点之一,其复杂的运算方法使得学生无法理解其运算原理,导致在接受知识的过程中出现了困难,使得学生在面临极值问题的过程中遇到了瓶颈无法解决。而临界问题同样又是一个难点重点,在高中物理中临界问题,是指物体的某种状态恰能维持而又未被破坏的一种特殊状态,而函数思想是在解决数学之类问题所应用到的一种思维策略,在人们长期运用函数之后,经过长期的研究和摸索,科学界就普遍形成了函数思想,就是定量与变量之间的联系,学生对学习方法以及难以摸清的公式原理,会产生相当大的误解,从而影响对于该知识的学习掌握。使学生无法正常的按照原有的课程教学安排,来学习自己的知识。在学习物理过程中遇到困难,从而降低学习兴趣。影响物理的教学与学生的学习。对此需要对物理中的极值问题的临界问题进行教学上的革新。使其能够更容易的让学生们理解从而掌握。
二、将函数融入到物理极值问题与临界问题的优点
        数学在教学过程中会涉及到许多数字的运算以及公式的运用,这一点与物理学的教学方式类似。使得二者的关系紧密影响也更加多,倘若运用数学的函数运算方法,来帮助进行物理的学习则会使物理学的学习效率提高,学习效果增加。例如数学中的函数思想,函数运算使得运算更加简便,并且创新了数学思维,活化了数学理念。他的一些计算方法以及理念观念运用到对物理极值问题中的临界问题。为使学生更加容易接受复杂的极值问题。。将函数教学融入到高中物理极值问题中,使用它的教学方法以及运算手段。会使学生对其更易于接受。

从而通过学科的融会贯通来帮助学生获得更高的学习效率,在学习中收获更好的效果,从而摆脱物理学难懂的窘境。将数学的函数思想融入到物理的极值临界问题中,可以在物理教学中加入数学教学方法,从而使得对知识的教学方法更具多元化,能够受到多种学科的影响,比如在数学中同样也有极值问题的考量,不过利用的是函数思维,还有函数计算方法,用他的方法应用到物理的方法中,能够使得学生在接受数学的函数方法情况下,能够对物理的函数能够对物理极值,有更深的理解,利用函数画图来探求极值的方法,来更加立体且全面地体会到知识的原理,能够以另一种道路来更高效,更到位的解决问题。
三、将高中物理的极值问题与临界问题与函数思想结合的做法
        3.1妥善安排教学任务,积极进行沟通与协调
        在此次教学方法革新中,要进行物理课程与数学课程的交叉教学,在物理学的教学中加入数学的知识,所以需要在授课时考虑到两门课程的授课情况以及授课进度,通过两门课程的相关老师进行沟通,由物理老师了解到数学老师的教学进度,在数学老师在数学课上教授完极值方面的知识之后将其加入到物理课程中,用数学中的函数来对物理的极值问题以及临界问题进行教授,函数描述了自然界中数量之间的关系,通过提出问题的数字特征,建立函数关系型的数学模型,这样与物理的极值问题有所关联,使学生能够对物理的极值更易于理解。此做法的难点在于数学课与物理课的安排,若要将物理的极值与函数结合的更加密切,则需要数学与物理课的教学进度能符合课程革新的教学安排,物理课需要等待数学教授用函数解极值问题教学任务的结束,在此过程中那个对本课程的极值问题教学工作进行调整,倘若教学任务吃紧,也可以先向同学们教授常规的解题方法,函数解法作为解题方法的简便方法及补充,同时,物理也可以反哺数学,让学生通过在物理课上学习到的知识应用到数学函数解法的学习中。总而言之,为实现教学方式的革新,需要教师对自己的教学工作进行妥善安排,结合实际情况,来获得更好的结果。
        3.2在物理极值问题与临界问题教学中加入函数思想
        以上为教师在教学工作安排中的举措,以下则是将物理极值教学革新应用到学生的教学中的具体做法。在对学生的教学过程中,应当转变之前仅靠物理知识教学的教学模式,在对极值的教学中加入函数思想,合理安排教学任务,则会使知识的融合变得妥善而恰当。比如在对学生进行极值问题的教学中,当学生已经初步接受知识之后,引入函数的画图等知识,同时加入极点的运算方法,将其套用在物理极值的运算以及临界的运算中使得学生能够对其更好的理解,从而使复杂的问题简单化,在学生解题的过程中也能多一个思路,在取得更好的成绩的方向上多一条道路,也可以在其它教学内容中进行革新,抓住其中与数学密切相关的运算方法,以函数与极值问题与临界问题结合作为一个范本,来对其它的教学融合进行指导。
四、小结
        物理这门课程是一个学生在完成教育的过程中所要完成的必由之路,其不仅能在学生的学习成绩方面进行影响,同样也会影响其思维方式。物理学不仅在学习中至关重要,对社会、对国家乃至对世界的整体发展都有着极大的影响,由此可见其重要性。将数学的函数与物理的极值问题与临界问题进行融合,属于教学方法上的创新,能够极大的帮助学生的学习,从而提升其学习兴趣,助力更好的成长。
        参考文献:
        [1]朱泰宇. 数学知识在求解物理极值问题中的应用[J]. 中学生数理化(学习研究), 2019(2).
        [2]杨雅. 函数在物理极值问题中的应用[J]. 数理化学习(高一,二), 2018, 000(001):45-46.
        [3]宋军锋. 物理临界与极值问题的数学方法[J]. 复印报刊资料:中学物理教与学, 2009.
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