第一篇:信息技术教育在历史学科中的运用
信息技术教育在历史学科中的运用
摘要:在历史教学中应用信息技术不但可以培养学生搜集历史资料提取信息的能力、培养学生独立学习、合作学习的能力和培养学生自主探究学习的能力,还能使学生初步形成辩证唯物主义和历史唯物主义的思想观念。本文结合历史教学实践对信息技术和历史教学的有机结合进行了初步探讨。
关键词:信息技术;历史教学;能力培养;
运用现代信息技术历史学科课堂教学,为历史学科课堂教学中老师的授课提供了更多的方法和手段,也为学生提供了更加宽广的学习受知环境,对我们以后的历史学科教学产生了相当大的影响。更为我们历史学科的教育教学改革创造更加宽松良好的便利条件。随着校园网的不断完善,我校各学科充分利用网络资源进行教学改革,尤其是历史学科在课堂教学中信息技术的大量运用以及取得的课堂效果,使得信息技术在教学活动中的使用范围以及使用频率越来越大,取得的教学效果也越来越好。作为历史学科教学的工作者,我们都知道历史知识其实涉及面非常大,可以说包罗万象,它涉及到我们人类社会的各个方面,诸如:古今中外不同历史时期科学技术的发展及取得的成就;世界各国的政治、军事、经济、文化等领域在不同历史时期的发展状况;其内容繁多知识面宽广堪称知识海洋,其信息量大,思维角度多的特点是其它任何一门学科不能相比的。因此,在历史学科课堂教学过程中利用现代信息技术尤其是网络资源中的影音资料对学生学习历史知识、思维能力的培养、对历史发展规律的概括能力都具有
非常独特的便利条件,如何利用现代信息技术在历史学科的课堂教学过程中能够使老师的教与学生的学有机整合进而取得更优于传统课堂教学的效果,是我们每位历史老师值得探究的一个课题。
一、在课堂教学中充分利用现代信息技术中的网络资源进行历史教学,在教师的引导下培养学生能够独立搜集与教科书相关的历史资料并提取有用信息的能力
1、教师要首先教会学生掌握搜索引擎的使用,在使用之前首先要对学生进行简单的培训,指导学生怎样使用搜索引擎,怎样利用网络查找有用资料,并能够为学生提供一些比较常用的、且安全可靠的搜索网站。如:http://,http://等。这样学生在使用网络搜索资料时机会节省很多时间,也会提高学习效率。
2、为学生提供与历史教科书内容相关的具体网站,如:* 中学历史教学资源网:http://zxlsjxw.home.sunbo.net/;* 历史在线:http://.cn 通过学生网上浏览、参观、阅读,可以充分调动学生的积极性。
3、教师还要教会学生资源下载的各种方法:如下载网页、下载文字、图片、动画课件以及相关的影视资料等各种不同的下载方法。教师按照计划在课堂授课之前预先安排学生运用掌握的这些方法,让学生先在上网搜集资料并下载保存,锻炼学生能独立从互联网上获取相关历史知识的能力。学生在获取知识的同时还能更加熟练地掌握现代教育技术的使用,使学生的课堂学习与课前现代信息技术的运用有效地融合起来,从而大大提高了学生们的学习效率。
4、制作多媒体课件进行历史教学。多媒体教学是把影像、动画、声音、图形、文字等各种信息综合在一起以传递教学内容,开展教学活动,是一种将教师、学生和现代信息传播技术结合起来,构成三者互动的教学方式,其关键是计算机课件的编制。
(1)选好上课课题。我认为要设计出好的历史网络课,一定要选择信息量较大的内容。初期阶段我们师生共同编制了许多PowerPoint历史课件,比如:复习世界古代史、复习抗日战争的幻灯片等,利用网络合成性的特点,在编制复习课的历史课件时,要确定重要的知识点,选择各种教学资料和素材,设计界面图形、链接方式、流程控制、课件演示的方法和过程等。
(2)搭建合作平台弟子不必不如师。有的学生观点与教科书相左,不应简单加以排斥,不应打击学生的自学历史的兴趣。对于能独立思考独立研究的学生应加以鼓励。只要他(她)能举出翔实的资料,给出明确的逻辑推理,教师应与他们共同甄别并加以探讨。在制作课件和教学中,搭建一个民主、平等、和谐的师生合作的平台。让学生各抒己见,表达自己的真实情感,也锻炼了学生动脑动手的能力。多媒体技术对学生独立性、创造性能力的培养有着非常好的作用。
二、利用计算机网络的交互功能,培养学生自主探究学习的能力。
1、针对信息量大的网络课网络课具有良好的交互性。针对有关信息量大的历史课,我们利用自己制作的网站进行教学,对学生提出的问题和难题,教师通过在网上建立管理信息资源库,设计相关链接、网上阅读、讨论、展示和答疑等方法,通过人机对话加强了师生、生生与教学媒体之间的互动,指导学生将搜集的资料进行筛选、分析、综合、归纳从而得出正确的答案或结论,培养学生自主探究学习的能力。
2、针对思维成分多的内容课教师可以利用网络课中的论坛加强与学生的交流,及时地了解学生的学习情况,回答学生的提问,并且对学生的观点做出合理客观及时的评价。所以历史教学中对于思维成分较多的内容,如果设计成网络课在BBS中让学生发表观点并提出自己的问题,就更利于教师与学生交流,也可使每个学生都能有机会发表看法和提出问题,有利于因材施教。
三、在实践中的思考
1、处理好网络课和传统授课的关系信息技术与历史教学整合的过程中,要处理好传统教学方法、手段和现代教育技术的关系。网络课有很多的优点,但并不是说所有的历史内容都适合设计成网络课的形式。比如:信息量较大的内容。这类内容是很适合设计成网络课的,对于那些知识容量大的内容,用传统的历史教学模式是很难在四十分钟内完成教学任务的,但利用网络就可以较好地完成。对于那些内容少、思维要求低的简单的历史课,还是要以常规课为主。一定注意现代教育技术的应用与传统教学方法、手段的有机结合。传统教学方法中的面对面交流,师生、生生间的情感沟通都是网络所不能替代的。而计算机网络所提供的丰富信息与资源共享功能、便捷的多向交互方式,都是传统教学方法所不能实现的。
2、处理好研究与抄袭的问题用好网上材料。利用网络设计历史课,可以扩大学生的知识面,使学生学到很多在课本上学不到的历史知识,但网上资源的庞杂经常使学生感到无所适从,所以如何筛选有效资料就成为用好网上资料的关键,要让学生主动学习,探究未知,重体验、重过程。可实际操作中学生常常是把网上下载的资料剪剪贴贴,拼拼凑凑,我认为在这个问题的处理上可以根据教材的内容分成几类,把不同类型的资料放在几个小目录下,制作几个超级链接,这样就可以避免材料过于庞杂,从而让学生有针对性地、有选择性地去阅读史料。
3、处理好课堂纪律问题纪律是上好每一节课的必须条件,在操作网络课的过程中面临严重的管理问题。学生经常利用上网的机会去看自己喜欢与课程无关的网站,教师如果组织不好,课堂秩序很乱。我们为了避免这种现象出现,在制作的网站上多做几个超链接到相应的网站上,带着问题去看网站中的内容,完成课堂的要求。实践下来效果是比较好的。
四、结论信息技术在教学活动中的应用给历史教学带来了机遇和挑战。在历史教学中如何使得信息技术与本学科进行整合以发挥传统教学方法与现代教育技术的最优功效,是我们应该思考的关键。信息技术在历史教学中的合理利用是促进学生全面发展的有效途径之一,体现了基础教育对21世纪科技发展与终身学习理念的响应,是实施“以学生发展为本”教育新理念的有效方法,我们将结合历史教学内容,使信息技术与历史学科有机整合,培养学生创新意识和能力方面作进一步的探索。
参阅文献:
1、《建构主义学习环境下的教学设计》 何克抗 http://
2、《信息技术与课程整合》 何克抗 http://
3、《教育传播学》 汪四清(安徽师范大学教育技术(87-88))
第二篇:数字化教学资源在历史学科中的运用
数字化教学资源在历史学科中的运用
数字化教学资源为我们探索课堂教学提供了用武之地,对提高课堂教学的效率是大有裨益的。在教学过程中备教材、备学生的同时,根据每节的特点收集教学资源制作能突破难点的有价值的课件,设计教案、导学案,出考试卷子,并把它整理,逐步建立数字化资源库。下面谈谈自己的实践经验和具体效果。
一、提高学生学习历史的兴趣
一提起历史课,学生就会联想到过去性,不可再现性的特点。传统的教学方法主要依靠文字的描绘和口头讲述去使学生了解掌握历史知识,课堂显得比较单调,枯燥。很多学生对历史课兴趣不高,有的学生认为历史是过去与现在之间的对话该记的内容太多,是个单调的枯燥课。还有的学生不知道如何学习历史,所以每个班级一半左右的学生不喜欢历史课。这些现象说明我们要重视培养学生对历史课的兴趣,否则学生对历史学习越来越不感兴趣。为了激发兴趣,教者在收集资源的同时,让喜欢上网的学生自己体验搜集资源的乐趣,并让他们展示相关资源,肯定之后引导学生找出有效信息。这些文字、图片、音响、图表、动画、影视等资源能够营造一种学习历史的良好氛围,良好的历史教学情境,从而缩短现代学生与遥远历史事物的时空距离,增加历史现象和真实感,激发学生的学习兴趣与热情,同时作用于学生的大脑,将大大激发学生的想象力、求知欲,从而调动学生学习积极性。我所教的班级仅仅经过二个学期,对历史课很有兴趣的学生由原来的12人增加到31人,比较感兴趣的人17人,不感兴趣的人由原来的27人减少到19人,分别占总人数的55.2%,29.3%,15.4%。
二、推动学生养成读课外书籍的好习惯
书籍是人类智慧的结晶,又是人类进步的阶梯,读书是成就事业的必由之路。但是现在中学生宁愿看电视,聊天就是不爱看书。我们的物质生活水平提高了,反而精神生活更加贫穷,知识面狭窄。课题实验之后,学生对历史课的兴趣大为增加,并且在自己搜集与课堂相关的材料的时候翻阅课外书籍这一课程资源的过程中逐步提高课外阅读兴趣。
三、教学中培养学生的创新意识
教学资源的运用使历史课更生动,更鲜活,使学生真正动起来,在参与历史中明其心智。具体的课题实验操作中学生将由被动的、被支配的受监控地位的学习者逐渐变为教学过程的主动参与者,操作者。在课堂上,学生不再是简单地记忆一些历史时间,事件,而可以接触到数十倍于书本知识的原始文字,图片,音像资料的阅读、分析、运用,可以提高学生处理材料,阐释历史的能力。
龙井市中学生辩论赛上我所教的班级学生自发地引用大量历史事实来证明金钱不是万能的这个观点,辩赢对手并荣获市一等奖。
第三篇:研究性学习方法在历史学科中运用的策略初探
研究性学习方法在历史学科中运用的策略初探
无锡市玉祁高级中学王臻廉
对于研究性学习,我们并不陌生。教育部早在(教基‹2001›6号)文件中就已经指出:“研究性学习是学生在教师的指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识,运用知识,解决问题的学习活动。”随着新一轮基础教育改革的深入,如今已成为教育领域的一个热门话题。然而,“不陌生”并不等于“熟悉”。正是这样一个当前很“时髦”的话题,我们在认识、接纳、实施的过程中,依然面临着诸多的困惑。
眼下我们正处在以持续变革为主要特征的知识经济时代,为适应时代发展的需求,教育改革早已成了不争的事实。学校教育于是被要求从过去更多地强调知识与技能的传授,转变到更注重学习能力与创造能力的培养上来。“一切以学生发展为本”的新课程理念正是体现了这一时代的需要。那么对于中学历史教学而言,怎样才能顺应课程改革的需要,做到“以学生的发展为本”呢?
面对课程改革的机遇和挑战,中学历史教学,要从引导转变学生的学习方式做起,培养学生自主合作探究的学习能力,使学生学会学习。因此在教学中,适当渗透并开展研究性学习,则不失为一种有效的途径。作为与历史学科相关的研究性学习,笔者认为是一种与研究性学习课程有别的学习与教学方法,它有别于以往以教师讲授为主的方法,强调学生在学习过程中自我探索、自我发现、自我研究,更多地强调学生的独立性、自主性、学习积极性及个人经验和体验发挥的一种学习方法。那么如何在历史教学中渗透并开展研究性学习呢?
《普通高中历史课程标准(实验)》指出:要改变传统教学中“重结论轻过程”的做法,注重学习过程与方法,提倡自主、合作、探究的学习方式;让学生通过感知——分析——概括——应用的思维过程,去发现和掌握历史发展的整体性和规律性;同时,要使学生在探究历史问题的过程中善于独立思考和交流合作,切实提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。课程标准明确提出了中学历史教学的能力要求。那么学生的能力从何而来呢?在历史教学中适当开展研究性学习,则不失为达成课标的有效方法。教学中教师应转变教学观念和教学方式,积极开展研究性学习,构建研究性学习模式,引导学生独立思考、合作探究、提升学习能力,从而使学生学会学习。那么在历史教学中应如何开展研究性学习?怎样构建研究性学习模式呢?
一、构建以兴趣为导向的探究性学习模式
曾不止一次地听到学生这么说:“我很喜欢历史,但却不喜欢上历史课。”也许这只是学生不经意的一句话,但是却道出了中学历史教学的一大弊端。反思我们的教学,因为高考指挥棒的缘故,中学历史教学不可避免地存在着教师“满堂灌”的现实,极大地忽视了学生学习历史的兴趣。高考考什么就教什么,我们似乎什么都考虑到了,但唯独没有考虑学生的兴趣。教学脱离了学生的兴趣,因而也就难以吸引学生全身心地投入到历史学习中来。要想改变这一现状,就要求我们在教学中,应积极构建以兴趣为导向的探究性学习模式。
以历史必修一为例,大多数学生对新中国的外交比较感兴趣,教师在学生学习第五单元《现代中国的对外关系》时,可以引导学生深入思考:
1、为什么在新中国成立初期,要实行“一边倒”的外交方针?此时教师可以不马上提供现成的答案,而是进行适当的拓展延伸,在学生产生探究兴趣的情况下,通过分工合作、思考分析,最后形成较为一致的认识。这样让学生在解决问题的过程中既可以锻炼学生的自主合作探究的能力,又可以使学生在解决问题之后品尝到成功的快乐,从而进一步激发学生进行主动探究的学习兴趣,2、20世纪70年代的中美关系为什么得以缓和?教师可以引导学生在课后收集资料,进行探 1
究。在探究的过程中,一方面可拓展学生的知识面,更多地接触到有关中美外交的一些史实,另一方面又可以使学生在收集、整理资料的过程学会分工与合作,进而得出认识。
3、了解新中国成立以来的外交家及其外交艺术等等。兴趣是最好的老师。在历史教材中,充满着许许多多生动鲜活的、便于开展研究性学习的素材,只要教师深入挖掘,善于引导,积极创设情境,就能构建起以兴趣为导向的探究性学习模式,激发学生开展探究性学习的动机与兴趣。那么我们的学生在喜欢历史的同时,也会喜欢上历史课。
二、构建以问题解决为导向的学习模式
长期以来中学历史教学深受应试教育的影响,历史教学打上纯粹的“知识传递”的烙印,一切围着高考“指挥棒”转,绝不敢“越雷池一步”。教师成为课堂的主宰,学习上越俎代庖,作为陪称,学生的主体地位就如“镜中花”、“水中月”般可望而不可及。这一切与新课程所倡导的“一切以学生发展为本”理念完全是背道而驰的,转变学生的学习方式,全面提高综合素质就只能是痴人说梦。构建以问题为导向的学习模式将有助于改变这一现状,促成学生学习方式的转变。
问题是最好的老师。在经历长期的“满堂灌”后,学生的问题意识显得尤为薄弱,要改变这一状况,就亟需提升学生发现问题的能力。建构主义强调,学生并不是空着脑袋走进教室的,在日常生活中,在以往的学习中,他们已经形成了丰富的经验,所以教学不能无视这些经验,另起炉灶,从外部装进知识,而是要把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。所以教学不是简单的知识传授,而是知识的处理和转换;教师也不单是知识的呈现者,应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们的看法,洞察他们这些想法的由来,以此为根据,引导学生丰富或调整自己的见解。由于经验背景的差异,在学生的共同体之中,差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。教学就是要增进学生之间的合作,使他们看到那些与他不同的观点,从而促进学习的进行。
还是以必修一为例,教师在讲解中国古代专制主义中央集权制与古希腊雅典民主政治后,不妨引导学生就以下问题进行课题研究:为什么古代中国春秋战国时期诸侯争霸、大国兼并之后形成的是封建专制?而城邦林立征战不已的古希腊却形成了以雅典为代表的民主政治?是什么原因导致了这么大的区别?对东西方历史进程又产生了怎样的影响?
我们的学生是如此地听话和乖巧,以至于长期丧失了发现问题的“慧眼”,上课时习惯于教师的讲解,满足于现成答案的提供,欠缺主动探究的积极性。这时教师就有必要,营造问题情景,激发学生的问题意识,使学生在自主合作探究的过程学会分析问题、解决问题,得出自己的看法和观点。这将有利于学生学习能力最大程度地提高。
三、开放课堂学习模式
教师由于深受应试教育的影响,一时难以真正改变以教师为中心的课堂教学传统模式。尽管新课程实施以来,进行了些许的探索和实践,但是却有片面追求形式的所谓花哨的互动。忽左忽右,都将不利于新课程的稳步实施,都将无助于学生学习能力的提升。
看一看教师备课本上确定的教学目标,往往都是以“培养学生„”“让学生„”等作为教学目标。那么,由谁来培养呢?答案只能是教师。而学习的主体——学生在这里就轻易地被忽略了。这实际上还是体现了以教师为中心的教学思想,忽略了课堂的主体。所以教师从备课开始,就要转变、更新课堂观念。教学目标的确定就应从学生的成长与发展作为出发点,通过师生的共同努力,相互交流才能促使“知识与能力、过程与方法、情感态度价值观”“三维”课程目标的全面达成,真正在课堂上体现教师的主导作用和学生的主体作用。也就是说教师不应在课堂上包办一切,教师的满堂灌只会使学生处于被动接受的地位,而忽视学生的自我发展,自我完善。所以一堂好课,不仅是看老师讲得如何头头是道,分析得如何深入细致,教材挖掘得如何深广,还要看
老师是否真正把学生放在主体的地位。光靠教师的教而缺少学生的感悟是不行的,教师要把课堂真正还给学生。国外的教学其实就是一个很好的示范,在当前大背景还不能忽视的前提下,教师可以适当地进行尝试,试着在可能的情况下,进行课堂教学的改革,尤其是上探究课时,可以让学生自我发挥、自我展现一下。
如以历史必修一《从1913年的一份问卷测试谈起——历史问卷研讨会》为例,在学生根据教材内容、设计进行准备、开展活动,在学生积累一定的经验和方法之后,教师可以进一步引导学生进行拓展和延伸。引导学生就当前的一些社会热点、重点问题进行深入的探究。如:你所知道的大国的崛起、欧洲的一体化等等。然后可以在学生精心准备的基础上,利用一节课的时间,让学生自主展示一下活动的成果。
这些课堂展示,一则可以检验学生收集整理资料的成果,二则可以提高学生从材料中提取信息、归纳概括的能力。通过锻炼,学生被动学习历史的局面将会有所改变,学习能力也将会得到逐步的提升。
研究性学习是为适应课程改革的需要而被倡导的新型学习方法,学生通过形成自主合作探究的学习方式,在自主学习、主动探究中提高对问题的理解能力,从而掌握学习的主动权。在历史教学中引导学生进行研究性学习,既是教育改革的要求,也是促进学生学会学习,全面提升综合素质的要求。引导学生进行研究性学习,对培养学生终身学习的能力具有重要意义。
只要我们本着“一切以学生发展为本”的信念,敢于尝试和实践,转变教学观念和教学方式,积极发挥“组织者”、“促进者”、“引领者”的作用,而不是包办代替,我们就能更好地践行新课程的理念,我们的学生作为课堂的“主体者”将会更多地品尝学习的快乐,教育也将因此而充满希望。
第四篇:浅谈信息技术教育与学科的整合
浅谈信息技术与学生学习过程的整合
信息教育是面向21世纪教育发展与改革的必然要求,教育信息化是国家信息化的重要组成部分,是国家信息化建设的重要基础。而要实现教育信息化,针对目前的现状,我们必须加快基础教育与信息技术的整合进程。
什么是信息技术与课程整合?教育部陈至立部长在教育工作会议上指出:“信息技术与课程整合,就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来。从根本上改变传统教学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段。”这是关于信息技术与课程整合目标与内容的一个基本定义。因此,我们所谓的“信息技术与物理学科的整合”是指在物理学科教学过程中把信息技术、信息资源、人力资源和物理学科教学的内容有机结合起来,共同完成物理教学任务的一种新型的教学方式。
现在,摆在物理学科面前的重要任务,就是要努力推进信息技术与物理学科的“整合”,在新的形势下,以新的条件、新的手段、新的教育教学观念、新的视角,对物理学科进行改革,这种改革将在不同层次逐步推进,上至大纲教材,下至课堂、课外。信息技术与物理学科的整合,不是简单的“叠加”、“掺合”,而是使信息技术成为课堂教学内在的组成部分。这里有二层含意,一是信息技术要广泛进入物理课堂,使之成为整合起来的课程的一个组成部分;二是物理学科要广泛采用信息技术,用信息技术去整合学科课程,即它是整合的手段。信息技术是课堂不可缺少的组成部分,不是附加的、辅助的、可有可无的,而是与物理课程有机结合的、融为一体的。
本文就信息技术与学生学习过程的整合,结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法:
现代信息技术通过声音、图像、文字、颜色、光彩,视听并举,向学生头脑中输入鲜明生动的立体表象,由此传递情思信息、物理信息,形象具体,学生能耳闻其声,目睹其形,大脑皮层形成并保持广泛的兴奋点,使之身不由己地被吸引并投入到物理学习中去。调动了学生学习的积极性。
在现代信息技术中,网络是一个巨大的资源,也是一个交流的平台。可以学习别人的东西,也可以发表自己的见解,校园网上学生可以互相探讨共同学习,让学生的思维得到了训练和提高。有些物理规律和概念比较抽象,学生在课堂上并没有真正的消化,让学生自己在网络中去把知识重现,从而理解概念的内涵和外延,掌握物理规律的实质。网络教育与传统教育的最大差异之一在于网络教育强调自主学习而不是强制性的灌输式教学。个别化学习的意识,发展,手段及应用和创新都时时体现我们时代的特征。在物理教学中,信息技术可作为个别学习的工具,在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习。学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,多媒体计算机的交互性所提供多种的主动参与活动就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好条件,从而使学生能真正体现出学习主体作用,适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习。网络中不但有丰富的理论知识,也有丰富的实践知识。比如有许多产品的生产技术介绍,有很多规律的实践应用,还有许多小制作小发明,很多实践课题的研究,让学生有意识地去查阅,既可以丰富他们的实践知识,也可以指导他们的实践活动。信息技术高度发展,网络已成为大家获取信息必不可少的渠道。与传统阅读相比,网络阅读不仅仅是阅读载体发生了变化,而且还具有信息多、内容新和阅读速度快的特点,最大限度地满足了学生求知的需要。
实践证明,信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,提高物理课堂教学的效率。激发学生对物理学科的学习兴趣和课堂参与意识。尤其是对实验教学,学生的实验理解能力、动手能力将会有长足的进步。
信息技术教育与物理学科课程的整合,这对我们每一位教师来说是一种机遇,更是一种挑战,只有不断奋进,努力进取,才能跟上时代潮流,为我国的教育事业腾飞作出应有的贡献。
第五篇:高中数学在物理学科中的运用
主题:高中数学在物理学科中的运用
数学是解决物理问题的重要工具,借助数学方法可使一些复杂的物理问题显示出明显的规律性,能达到打通关卡、长驱直入地解决问题的目的.所谓数学方法,就是要把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来,并进行推导、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预测.可以说,任何物理问题的分析、处理过程,都是数学方法的运用过程.本专题中所指的数学方法,都是一些特殊、典型的方法,常用的有极值法、几何法、图象法、数学归纳推理法、微元法、等差(比)数列求和法等.
一、极值法数学中求极值的方法很多,物理极值问题中常用的极值法有:三角函数极值法、二次函数极值法、一元二次方程的判别式法等. 1.利用三角函数求极值 y=acos θ+bsin θ =a²+b²(aa²+b²cos θ+a²b+b²sin θ)令sin φ=aa²+b²,cos φ=ba²+b² 则有:y=a²+b²(sin φcos θ+cos φsin θ)=a²+b²sin(φ+θ)所以当φ+θ=π²时,y有最大值,且ymax=a²+b². 2.利用二次函数求极值二次函数:y=ax²+bx+c=a(x²+abx+4a²b²)+c-4ab²=a(x+ab²)²+4ac-4ab²(其中a、b、c为实常数),当x=-b²a 时,有极值ym=4ac-4ab²(若二次项系数a>0,y有极小值;若a<0,y有极大值). 3.均值不等式对于两个大于零的变量a、b,若其和a+b为一定值p,则当a=b时,其积ab取得极大值4p²;对于三个大于零的变量a、b、c,若其和a+b+c为一定值q,则当a=b=c时,其积abc取得极大值 q327.
二、几何法利用几何方法求解物理问题时,常用到的有“对称点的性质”、“两点间直线距离最短”、“直角三角形中斜边大于直角边”以及“全等、相似三角形的特性”等相关知识,如:带电粒子在有界磁场中的运动类问题,物体的变力分析时经常要用到相似三角形法、作图法等.与圆有关的几何知识在力学部分和电学部分的解题中均有应用,尤其在带电粒子在匀强磁场中做圆周运动类问题中应用最多,此类问题的难点往往在圆心与半径的确定上,确定方法有几种.依切线的性质确定.从已给的圆弧上找两条不平行的切线和对应的切点,过切点作切线的垂线,两条垂线的交点为圆心,圆心与切点的连线为半径.