高中物理如何借助Matlab的特性提高学生学习效率

任建国

摘 要：Matlab是当今三大数学软件之一，但它并不只适用于数学，某些功能对物理学科也能起到非常大的作用。比如Matlab的数据可视化，借助这一点，教师可以将许多难以计算的数据直观的呈现在学生面前，易于学生理解的同时，也不容易出差错。实验的操作很重要，但实验的结果同样重要，教师也只是一个普通人，也可能出错，但软件不一样，只要数据不错，它就不可能算错。且在使用的过程中，学生的兴趣能够得到充分的激发，学生愿意去学，教学效率也会得到提升。

关键词：高中物理;Matlab可视化教学;知识理解;学生积极性;教学效率

物理学虽然计算量不大，但各种题型中需要绕的弯子非常多，教师都有可能出错，更别说学生了。但学生在得到一个答案之后，就必须找教师的答案进行校对，如果教师都出错了，很可能对学生产生误导，这种情况必须避免。Matlab一种计算软件，没有情绪，没有差错，只要你给出正确的数据，他就能还给你正确的答案，完美的避开教师出错的可能。

一、加深学生对知识的理解

传统教学中，学生的理解占据的比重并不很大，学生没办法理解，即便是靠着强悍的记忆力将其留在了脑中，在使用的时候也没办法轻松运用。而通过Matlab这一软件，只要将数据输入进去，就可以得到条理清楚的解题步骤以及基本上不可能出错的答案，这种情况下，学生能对知识点有一个更加直观的理解，且不用教师去带领着学生进行学习，而是由学生按照自己的习惯，对这一知识点进行一个思考，加深理解的同时，更容易记忆。

例如，我在讲解“实验：探究加速度与力、质量的关系”这一课程的时候，就会在最开始的时候在课堂上给学生进行一个示范，让学生对这节课的知识有一个清楚的了解。在得出实验数据之后，考虑到计算比较麻烦的，也有可能出错，我会引导着学生使用Matlab，將自己得到的数据输入进去，就可以快速得到答案，计算步骤清楚可见，各方面的数据也可以直观的看到，极大的节省了时间。而在学生进行实验的时候，就可以根据我得到的答案，进行一个验算，如果答案和我的相同，则是对的，如果不相同，也可以尽快找出错误。学生在不断的改正中，不断加深对知识的理解，学习效率更高。

二、提高学生的积极性

传统教学方式虽然古板，但其具有极强的包容性，许多东西都可以对其起到正面作用，就比如Matlab，又称矩阵实验室，传统教学中，教师只能靠着自己的理解，引导着学生进行学习，虽然会在课下进行备课，但在学生突然遇到问题的时候，教师可能会因为各种各样的问题，而进行错误的引导，这种情况虽然几率不大，但无论对于教师还是学生来说，都不是一个好消息。但通过矩阵实验室，这种情况可以完全避免，且它对于学生来说，是一种全新的东西，积极性更高。

例如，我在讲解“牛顿第二定律”这一课程的时候，就会在最开始的时候通过Matlab进行一个模拟测验，“假设，一个物体在做匀加速直线运动，从零开始加速，加速度是30千米每小时，问，在这个过程中物体受到的牵引力是多少？”，学生理解这一章节的知识的话，这个问题并不难，但我还没开始讲解，学生自然没办法解决。这个时候我就可以借助Matlab得到一个答案，不告诉学生是怎么得到的，并且引导着学生去书里面寻找，将主动权交给学生，就相当于在一个自由自在的环境里进行学习，学生兴趣更高，积极性也会得到提升。

三、提高教学效率

教师有可能犯错，但Matlab不会，他只是一个计算软件，就像是计算器，生来就是为了帮助人们更便捷的进行计算。教师在讲解完成之后，可以将计算交给学生，让学生独立进行思考，而在得出一个答案之后，在借助矩阵实验室算出一个正确的答案，并且将完整的计算步骤呈现在学生面前，帮助其进行一个理解。学生能够理解了，教学效率自然也就高了。

例如，我在讲解“牛顿第三定律”这一课程的时候，学生想要理解是一个问题，理解之后熟练进行使用又是一个问题，这就要求我在讲解的时候，尽可能的提高效率，将时间充分利用。在讲解开始之前，我会对学生提出一个问题，“大家都玩过滑板，那大家知道，我们在滑板上推一个很重的物体，物体不会动，我们反而会往反方向运动，这是什么原因？”，有了问题，并且是一种很常见的生活现象，学生想要得到答案，就必定会对其产生兴趣，而我也可以借此对学生说，“答案就在我接下来”教学效率也会得到一定的提升。

总而言之，在传统教学课堂引入Matlab软件，熟练掌握其中的功能的话，不仅对物理这门学科能起到一个非常大的作用。而对于学生来说，这是一种全新的软件，学生的兴趣能够得到一个充分的激发，在这个过程中对知识的理解不断加深，学习效率也会得到一个十足的提升。而对于教师来说，一种全新的教学方式方式学生产生厌烦的情绪，且因为Matlab软件的便捷性，教学压力减轻，教学效率也会得到提升。

参考文献：

[1]纪婷婷，王芙蓉，汤全武.基于Matlab的物理实验系统设计与实现[J].软件导刊，2015，14（06）

[2]纪婷婷. MATLAB在高中物理静电场教学中的应用与实践[D].宁夏大学，2015.