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【摘 要】近些年来高考题目愈发多样,但是万变不离其宗,比如物理试卷中有很多省份的考卷都没有离开“微元法”这个概念。尤其是江苏的高考试卷已经连续几年有所涉及。由于类似此题所占分数比值较大,所以在一定程度上可以直接决定考生成绩等级。因此理解并领悟“微元法”的基本思想并且学会用此思想来解决应试题目是很有必要的。
【关键词】高考题目 物理试卷 微元法
微元法在数学上称为“微分”,在物理上称为“微元”。由此可见其实各科知识都是可以互通的。数学对“微元法”的定义,就是先寻找函数的微分,求出这个函数或这个函数在某点的值。而微元法是物理研究中基本的方法之一,物理中对于微元法的定义,通俗来说,是指将研究对象分为无数个无限小的部分,然后取出其中某些有代表性的部分进行分析研究,接着从局部到全体进行综合考虑分析的科学思维方式。因此其实从这个定义里也可以简单的看出数学里“积分”的思想。这一类思想近些年来在各种物理竞赛、高考试题和其他的自主招生考试中都有涉及。所以学好“微元法”的思想,对于学生应试提高考试成绩是很有必要的。
高中的物理教学主要在于培养学生高效的学习能力和解决问题的能力。在物理的学习中,学生通常容易出现思维受阻或者停滞的情况,遇到解题瓶颈,这个时候便无法顺利的完成学习任务。此时应该适时的转换思路,利用微元思想将整体化为细小的若干部分,然后对每一部分都按照熟悉的思路去解决,这样就可以有效的提升学生的记忆能力和分析能力,大大的提高他们的学习能力,实现高中课堂的最大效果。所以“微元法”在高中的物理教学中都有广泛及重要的应用,对教学效果的提升和学生的学习能力都起到了至关重要的作用。
一、微元法的定义
上面所说的关于“微元法”的定义都是一些很通俗的定义。而准确详细一点的定义是将研究的对象分为若干个微小的过程,称为“元对象”抑或“元过程”。由于每一个“元对象”都遵循相同的规律,所以只需要详细的分析某一个“元对象”,然后对其进行一些必要的物理或者数学方法上的处理,进而获得解决问题的科学方法。此种方法是分析、研究和解决物理过程中常见问题的常用方法,从部分到整体。用这个方法可以将一些很复杂的物流问题简单化,方便人们利用一些熟悉的物理概念或者客观规律迅速的解决较为复杂的物理问题。在运用“微元法”时,可以利用以下的流程来熟悉和了解“微元法”:首先,善于挖掘教材中的微元素材,并正确的认知微元思想;然后,明确微元的解题思路,形成有效合理的微元方法;最后要注重微元上的思想应用,巧妙的提高解题的技巧。
二、利用微元法解决物理问题
介绍了微元法的定义,那接下来要介绍的就是如何利用微元法来解决物理中存在的问题。一般来说,利用微元法处理物理问题主要有以下几个步骤:首先找出微元的选择,常见的有有限元、体积元、角元、面积元和时间元。然后分析元过程,并且找出其发展遵循的客观规律。接着将元过程进行必要的物理思维处理,最后对所有元过程进行综合分析从而得出结论。
而“微元法”作为高中物理课本的一个重要的思想,对于它在处理各种物理问题时的方法和思想还是众说纷纭。课本上还出现过另外一种思想,即利用微元法“化变为恒”的基本功能,抓住“变化”这一本质特征,通过限制变化这一过程所需的时间或者空间从而把变化的过程转变成不变的过程。这类思想的解题思路可以概括为以下几点:首先选择微元作为量化的元的研究对象或者研究过程,然后将元研究对象和元研究过程视为恒定不变的,运用正确的规律给出待求元量的微元表达式。接着在微元表达式的相关定义域内进行叠加演算,从而求得待求量。这样就可以实现化繁为简的思路过程,提高解决问题的效率。
由于每个阶段面对的知识难度不一样,所以对于高中阶段而言,知识上还是存在一些局限性。在高等数学中能利用积分来解决的一些问题,对于大部分高中生来说仍然比较困难。因此我们可以选取一些具有代表性的一部分,通过对这极小的一部分进行分析处理,然后再从局部到整体。而选取的这些具有代表性的“元”可以是线元、质量元、时间元或者面积元,它们都具有可以作为整体研究对象的最基本的特征。虽然大多数高中生对于微元法的学习仍然感觉比较吃力,但只要好好利用课本中提供的素材,并且在平时的教学过程中开展探究活动,特别是高三考前复习中将导数和积分进行整合,使两者融会贯通,让学生可以更好的利用微元法来解决各种问题,并且逐渐学会利用物理中的科学方法来分析和解决问题。
学习某种方法的主要途径还是实践,所以在此可以举例说明。举个简单的例子:弹性势能。初中大家都学过,力做功的公式是FS,所以dE=kxdx。外力做功的后果则是势能增加,所以恒力做功FS,而现在F是kx,S是dx,由此可知dE=kxdx。所以找到微元其实并不是很难,只需要以曲代直,以不变代变即可找出微元。
三、结束语
“微元法”是教育学上一个极其重要的思想,突出体现在数学和物理领域。
学生要理解并掌握“微元法”的主要思想,并学会运用其主要思想和方法来解决考试题目或者生活的实际难题。各学科的知识都是融会贯通、相互渗透的。微元法既然可以贯穿数学和物理两个领域,那也许在其他的学科也都是可以借鉴其思想的。所以在高中这个重要的学习阶段,要想在高考中取得好成绩,拉开自己与别人的差距,那应该熟练掌握微元法。这不仅仅是对学生的应试有帮助,还可以开启他们的思维方式,提高他们解决问题的能力。
【参考文献】
[1]孙颖. 高中物理教学中微元思想的渗透[J]. 理科考试研究(高中版),2011(8).
[2]王金战. 王金战育才方案:学习哪有那么难[M]. 北京:北京大学出版社,2009.
[3]徐卫华. “微元”思想在中学物理教学中的应用[J]. 教育实践与研究,2011(08).
【关键词】高考题目 物理试卷 微元法
微元法在数学上称为“微分”,在物理上称为“微元”。由此可见其实各科知识都是可以互通的。数学对“微元法”的定义,就是先寻找函数的微分,求出这个函数或这个函数在某点的值。而微元法是物理研究中基本的方法之一,物理中对于微元法的定义,通俗来说,是指将研究对象分为无数个无限小的部分,然后取出其中某些有代表性的部分进行分析研究,接着从局部到全体进行综合考虑分析的科学思维方式。因此其实从这个定义里也可以简单的看出数学里“积分”的思想。这一类思想近些年来在各种物理竞赛、高考试题和其他的自主招生考试中都有涉及。所以学好“微元法”的思想,对于学生应试提高考试成绩是很有必要的。
高中的物理教学主要在于培养学生高效的学习能力和解决问题的能力。在物理的学习中,学生通常容易出现思维受阻或者停滞的情况,遇到解题瓶颈,这个时候便无法顺利的完成学习任务。此时应该适时的转换思路,利用微元思想将整体化为细小的若干部分,然后对每一部分都按照熟悉的思路去解决,这样就可以有效的提升学生的记忆能力和分析能力,大大的提高他们的学习能力,实现高中课堂的最大效果。所以“微元法”在高中的物理教学中都有广泛及重要的应用,对教学效果的提升和学生的学习能力都起到了至关重要的作用。
一、微元法的定义
上面所说的关于“微元法”的定义都是一些很通俗的定义。而准确详细一点的定义是将研究的对象分为若干个微小的过程,称为“元对象”抑或“元过程”。由于每一个“元对象”都遵循相同的规律,所以只需要详细的分析某一个“元对象”,然后对其进行一些必要的物理或者数学方法上的处理,进而获得解决问题的科学方法。此种方法是分析、研究和解决物理过程中常见问题的常用方法,从部分到整体。用这个方法可以将一些很复杂的物流问题简单化,方便人们利用一些熟悉的物理概念或者客观规律迅速的解决较为复杂的物理问题。在运用“微元法”时,可以利用以下的流程来熟悉和了解“微元法”:首先,善于挖掘教材中的微元素材,并正确的认知微元思想;然后,明确微元的解题思路,形成有效合理的微元方法;最后要注重微元上的思想应用,巧妙的提高解题的技巧。
二、利用微元法解决物理问题
介绍了微元法的定义,那接下来要介绍的就是如何利用微元法来解决物理中存在的问题。一般来说,利用微元法处理物理问题主要有以下几个步骤:首先找出微元的选择,常见的有有限元、体积元、角元、面积元和时间元。然后分析元过程,并且找出其发展遵循的客观规律。接着将元过程进行必要的物理思维处理,最后对所有元过程进行综合分析从而得出结论。
而“微元法”作为高中物理课本的一个重要的思想,对于它在处理各种物理问题时的方法和思想还是众说纷纭。课本上还出现过另外一种思想,即利用微元法“化变为恒”的基本功能,抓住“变化”这一本质特征,通过限制变化这一过程所需的时间或者空间从而把变化的过程转变成不变的过程。这类思想的解题思路可以概括为以下几点:首先选择微元作为量化的元的研究对象或者研究过程,然后将元研究对象和元研究过程视为恒定不变的,运用正确的规律给出待求元量的微元表达式。接着在微元表达式的相关定义域内进行叠加演算,从而求得待求量。这样就可以实现化繁为简的思路过程,提高解决问题的效率。
由于每个阶段面对的知识难度不一样,所以对于高中阶段而言,知识上还是存在一些局限性。在高等数学中能利用积分来解决的一些问题,对于大部分高中生来说仍然比较困难。因此我们可以选取一些具有代表性的一部分,通过对这极小的一部分进行分析处理,然后再从局部到整体。而选取的这些具有代表性的“元”可以是线元、质量元、时间元或者面积元,它们都具有可以作为整体研究对象的最基本的特征。虽然大多数高中生对于微元法的学习仍然感觉比较吃力,但只要好好利用课本中提供的素材,并且在平时的教学过程中开展探究活动,特别是高三考前复习中将导数和积分进行整合,使两者融会贯通,让学生可以更好的利用微元法来解决各种问题,并且逐渐学会利用物理中的科学方法来分析和解决问题。
学习某种方法的主要途径还是实践,所以在此可以举例说明。举个简单的例子:弹性势能。初中大家都学过,力做功的公式是FS,所以dE=kxdx。外力做功的后果则是势能增加,所以恒力做功FS,而现在F是kx,S是dx,由此可知dE=kxdx。所以找到微元其实并不是很难,只需要以曲代直,以不变代变即可找出微元。
三、结束语
“微元法”是教育学上一个极其重要的思想,突出体现在数学和物理领域。
学生要理解并掌握“微元法”的主要思想,并学会运用其主要思想和方法来解决考试题目或者生活的实际难题。各学科的知识都是融会贯通、相互渗透的。微元法既然可以贯穿数学和物理两个领域,那也许在其他的学科也都是可以借鉴其思想的。所以在高中这个重要的学习阶段,要想在高考中取得好成绩,拉开自己与别人的差距,那应该熟练掌握微元法。这不仅仅是对学生的应试有帮助,还可以开启他们的思维方式,提高他们解决问题的能力。
【参考文献】
[1]孙颖. 高中物理教学中微元思想的渗透[J]. 理科考试研究(高中版),2011(8).
[2]王金战. 王金战育才方案:学习哪有那么难[M]. 北京:北京大学出版社,2009.
[3]徐卫华. “微元”思想在中学物理教学中的应用[J]. 教育实践与研究,2011(08).