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      淺談數(shù)學(xué)思想在初中物理學(xué)習(xí)的重要性

      2019-01-12 19:50:10繆毅高
      魅力中國(guó) 2019年44期
      關(guān)鍵詞:凸透鏡逆向題目

      繆毅高

      (江西省撫州市東鄉(xiāng)區(qū)珀干鄉(xiāng)初級(jí)中學(xué),江西 撫州 331814)

      引言:對(duì)于初中教學(xué)來講,各門學(xué)科之間的聯(lián)系都是異常緊密的,各種學(xué)科之間的淵源也極為深刻,例如物理和數(shù)學(xué)便是這般。經(jīng)過這些年來的學(xué)科研究,相關(guān)學(xué)者也發(fā)現(xiàn),物理思維的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)思維的協(xié)助,同時(shí)研究物理最為有力的工具也是數(shù)學(xué)。從歷史中,我們也可以看到,在物理學(xué)史上有著諸多成就的人物,他們的數(shù)學(xué)大多也不平凡,例如愛因斯坦,高斯等人,此時(shí)的他們就會(huì)帶著數(shù)學(xué)思維去研究物理問題,而隨著物理學(xué)的發(fā)展,我們也可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維對(duì)于物理教學(xué)這一方面起著至關(guān)重要的作用,通過數(shù)學(xué)思維的代入,學(xué)生能夠更加通透的理解物理知識(shí),完成知識(shí)的全面掌握。

      一、數(shù)學(xué)思維于初中物理中的應(yīng)用狀況

      將數(shù)學(xué)思維帶入初中物理教學(xué)之中已成為現(xiàn)在不少教師教學(xué)物理的重點(diǎn),而在代入的過程中,雖然雙方能夠進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,但是由于一些不確定因素的存在,代入過程還是可能存在著些許問題。其中較為嚴(yán)重的一個(gè)問題就是亂帶亂套現(xiàn)象的出現(xiàn)。所謂亂套,就是指學(xué)生在面臨某一特定物理情景時(shí),不能夠很好地篩選其中的有效信息,而將題目的條件理解混亂,從而錯(cuò)誤解題的一種狀況。如教師在講解題目――已知某正方形鐵塊重量為0.99kg,現(xiàn)如今將該鐵塊放置在0.99 平方米的桌面上,求鐵塊對(duì)于桌面的壓強(qiáng)。在讀完題目之后,大多數(shù)學(xué)生都會(huì)被題目中所給出的0.99 這一干擾信息所誤導(dǎo),若學(xué)生不能夠完全理解壓強(qiáng)公式,那么它們?cè)诮鉀Q該問題時(shí)也很容易犯錯(cuò),由此,教師在教學(xué)時(shí)也需有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的全面分析能力,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)公式和物理知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合,完成題目解讀【1】。

      二、數(shù)學(xué)思維于物理應(yīng)用中的實(shí)例

      (一)數(shù)學(xué)不等式于凸透鏡焦距取值范圍內(nèi)的運(yùn)用

      在解決該類問題時(shí),如果學(xué)生只是應(yīng)用書本或者傳統(tǒng)的物理觀念來解答題目,這樣也是很難確定凸透鏡的具體焦距取值范圍的【2】。但是如果我們從數(shù)學(xué)思維對(duì)該題目進(jìn)行解答,那么此題的難度系數(shù)就會(huì)大幅下降,而在求解凸透鏡的取值范圍這一內(nèi)容時(shí),我們主要采取的數(shù)學(xué)思維是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)過的不等式這一知識(shí)。

      例如在題目――某位同學(xué)將一只點(diǎn)燃的蠟燭放在距離凸透鏡15 厘米的地方,這時(shí),一個(gè)縮小的影像也在附近的光屏顯現(xiàn),隨著蠟燭的逐漸移動(dòng),該同學(xué)也發(fā)現(xiàn)光屏上的像也逐漸變大,這時(shí),求凸透鏡的焦距取值范圍。在拿到題目之后,教師應(yīng)首先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,將題目中的重點(diǎn)畫出,接下來學(xué)生也理解了該題目的重點(diǎn)就是凸透鏡成像這一規(guī)律,之后再了解重點(diǎn)后,教師再讓學(xué)生通過此規(guī)律來尋找題目中的物距與焦距之間的關(guān)系,并將這些關(guān)系列成一個(gè)數(shù)學(xué)不等式,從而取出它的具體取值范圍為4.5 厘米。通過數(shù)學(xué)思維,學(xué)生對(duì)于物理題目的掌握也更為牢固,在未來解答類似題目時(shí),學(xué)生也能夠做到游刃有余。

      (二)數(shù)形結(jié)合思維于物理學(xué)中的應(yīng)用

      數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思維不僅對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有著莫大的幫助,而它對(duì)于物理課程的學(xué)習(xí)也是一個(gè)核心。平時(shí)在解答題目時(shí),教師可以書寫一些黑板筆記并通過圖像的方法讓學(xué)生認(rèn)知物理,此時(shí),大部分學(xué)生在了解數(shù)學(xué)圖像之后,也會(huì)將所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行有密聯(lián)系,這時(shí),部分學(xué)生的腦海之中也呈現(xiàn)了較為清澈的物理圖像。

      例如,在學(xué)習(xí)物態(tài)變化這一相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師首先采用溫度實(shí)踐圖像來表達(dá)對(duì)數(shù)據(jù)的直觀呈現(xiàn),如晶體的熔化或液體的沸騰。這時(shí),通過圖像方案,學(xué)生也能夠更為直觀,更為形象的了解到晶體的具體融化狀況,以及液體的沸騰要點(diǎn),這時(shí),教師再引導(dǎo)學(xué)生了解圖像解答物理題目的具體步驟,第一步就是明確圖像中所標(biāo)的物理量,第二就是對(duì)坐標(biāo)軸上的分度值有著一定的了解,通過此種方案,學(xué)生也逐漸了解了數(shù)學(xué)思維中數(shù)形結(jié)合思想在物理題當(dāng)中的具體應(yīng)用。

      (三)在物理教學(xué)中利用數(shù)學(xué)逆向思維

      逆向思維能力也是物理教學(xué)中一種比較重要的能力,所謂逆向思維,就是指的與平常想法不同,或者反向的思維,在具體應(yīng)用過程中,它也包括邏輯反向,順序反向等方面。通過逆向思維,學(xué)生能夠更為清晰地了解某個(gè)物理知識(shí),從而擺脫傳統(tǒng)思維的束縛,這時(shí)教師也可以通過巧妙的問題設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生投入課堂,利用逆向思維來進(jìn)行思考,從而幫助學(xué)生得到意想不到的成果。

      總結(jié):在新時(shí)代的教學(xué)背景之下,教師在教學(xué)物理時(shí)不僅要將書本中的物理知識(shí)準(zhǔn)確的傳遞給學(xué)生,還要將種種思維帶入課堂,讓學(xué)生切實(shí)感受到利用數(shù)學(xué)思維解決物理問題帶來的便利。這時(shí),教師也能夠取得不一樣的教學(xué)成果,同時(shí),教師也應(yīng)注意,逆向思維,數(shù)形結(jié)合等常用數(shù)學(xué)思維幫助學(xué)生解決復(fù)雜物理問題的便利性,從而讓學(xué)生獲得不錯(cuò)的學(xué)習(xí)效果。

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