本站原创摘 要：本文采用文献资料法、逻辑分析法对当前高中物理学习引入数值计算进行了分析研究.当前,高中物理学习中经常遇到一些数学问题,而这些数学问题又不容易用初等数学方法进行解决.本文就借鉴大学物理学习中的成功经验,提出了高中物理学习引入计算机来处理数值计算的方法,这样很好的解决了物理中的计算问题,帮助了学生,培养了其物理学习的能力.
关 键 词：高中物理；数值计算；探究
中图分类号：G630文献标识码：A文章编号：1003-2851（2012）-12-0159-01
数值计算时有效使用数字计算机求数学问题近似解的方法与过程,以及由相关理论构成的学科.数值计算主要研究如何利用计算机更好的解决各种数学问题,包括连续系统离散化和离散形方程的求解,并考虑误差、收敛性和稳定性等问题.随着计算机的广泛应用和发展,许多计算领域的问题,如计算物理、计算力学等都可归结为数值计算问题.
一、高中物理教学中引入数值计算的必要性和可行性
1.初中物理教学引入数值计算的必要性
初中物理学习是一门基础学科,是培养物理人才,现代科学技术人才的关键学科,将数值计算纳入相应的物流学课程中,显得非常的必要.
（1）高中物理应用数值计算可以促使学生对物理知识的快速理解.引入数值计算后的高中物理学习可以促使学生更深刻的认识物理现象,更容易发现物理学中各种规律,同时,还能通过数值计算来很好的处理由于缺少处理工具而不能完成的物理问题.例如,粒子能量的计算.计算机数值计算的引入给物理教学和学习带来了新的方法和思路,使传统的方法变得更加丰富多彩.
（2）高中物理教学中引入数值计算有利于提升学生解决实际问题的能力.把数值计算方法引入物理问题当中,利用其解决物理问题,可以使得学生学到更多的物理知识,还能促使其学到解决物理问题的方法,体验学习的乐趣.通过学生学习中的问题解决,提升学生的学科素质,不断锻炼思维灵敏度,促使其潜力的最大发挥.
（3）在高中物理学习中引入数值计算可以提升学生的计算机水平.对于高中学生来说,具备一定的计算机技术也是非常必要的,也是高中信息技术教学的要求.当前,计算机基础教育的环境发生了很大的变化,首先是计算机能力已经成为高中生必须掌握的一项基本能力；其次,社会对计算机技术应用提出了更高的要求.所以,在高中物理中引入数值计算,可以提升学生的计算机水平.应用数值计算进行解决高中物理问题,不仅掌握了更多的物理知识,而且还学习了计算机软件的应用等方面的技术,掌握了利用计算机分析解决问题的能力.
（4）在高中物理教学中引入数值计算可以提升学生的协作精神.当前,学生走入社会不仅要有独立生存的能力,还要有团结合作的精神和技能.在物理学习中引入数值计算可以促使学生团结合作,在小组内分工合作,协调配合共同完成任务,这样就锻炼了学生的合作能力,培养了集体观念.
2.高中物理教学引入数值计算的可行性
（1）适应了高中物理课程发展的要求.教育部在高中物理课程标准中提出要注重高中学生对物理问题的科学探究,同时还要进一步加强研究性学习的学习力度,提出高中教师在有条件的前提下要为学生多创造一些适合学生发展的条件,使学生对所学知识有所发现,有所联想,形成科学的思维头脑；同时,还提出要加快多种媒体资源开发和利用,将信息技术和物理课程进行整合,根据高中物理教学的需要,选择合适的计算机教学软件进行教学.所以,高中物理可以利用计算机的强大功能,不断丰富计算机辅助教学的内涵,数值计算应用于物理教学,可以帮助学生积极主动的探索和理解物理知识,使学生掌握更多的物理知识,所以说,物理学习中引入数值计算时顺应了时代的发展.
（2）高中物理引入数值计算具备了物质基础.21世纪是信息时代,其主要的特点是计算机技术和信息技术的广泛应用.信息技术在高中得到普及,全国大部分高中学校都普及了信息技术课,从而使学生具备了基本的计算机基本能力,这样也为数值计算的应用提供了物质基础.
二、如何在高中物理中引入数值计算
在高中物理中进行数值计算,可以利用计算机语言进行,也可以使用专门的数学软件,对于高中的同学来说,利用计算机编程来进行数值计算还不能适应,因为其还不具备这个能力.
Exce是Microsoft公司office套件中的一个数据处理软件,也成为电子表格,这个软件的很多功能可以用来进行计算,可以用来统计以及图形的生成等等.软件内部配备了函数计算公式,学生可以根据需要采用内置的函数,也可以自定义函数公式,然后把单元格内输入数据,就可以进行函数的计算,这里的计算方法非常适合对某些表达式的计算,以及超越方程的试探求解,还可以进行迭代运算,可以通过数据形成直观的图形,有便捷的图表形成功能,学生可以根据需求,迅速直观的形成所需要的物理图形,图表可以根据需求进行编辑和缩放,其中“散点图”中的“曲线”子图,可以通过多项式插值自动生成平滑曲线.
Excel学习起来非常的简单,在高中阶段的信息技术里面就学过其基本的操作步骤和操作方法,并且已经基本的掌握其应用的方法.在物理课学习中,引入数值计算,教师可以适当的补充一些应用函数的方法就可以使用了,作为数值计算的工具在高中物理学习中使用,可以使数值计算变得简单,可以在简单的点击中完成运算,使原本复杂的计算变得简单、直观、容易操作.
在高中物理学习中引入数值计算,可以发挥计算机的有效功能,同时克服物理知识的抽象难解的问题,提升了学生解决问题的能力.