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      數(shù)學(xué)方法在初中物理問題解決中的應(yīng)用

      2019-02-21 05:11:18陳建龍
      數(shù)理化解題研究 2019年20期
      關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)方法數(shù)形物體

      陳建龍

      (福建省漳平市官田中學(xué) 364400)

      我國新課改指出:每一個學(xué)科之間要加強聯(lián)系,特別是數(shù)學(xué)和物理,因為二者都是理科,彼此之間都具有很強的交叉性,因此在教學(xué)中要做到互相滲透,關(guān)注彼此之間的關(guān)聯(lián)和形式,數(shù)學(xué)思想方法在物理教學(xué)中具備一定的效用,教師將數(shù)學(xué)方法融合在實際的物理教學(xué)中會取得事半功倍的效果,同時,物理學(xué)的發(fā)展一定程度上也促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的進(jìn)步,二者是彼此促進(jìn)的.

      一、數(shù)學(xué)方法與初中物理之間的關(guān)系

      在物理學(xué)中,數(shù)學(xué)方法屬于一個主要的研究方法,很多物理難點都是借助了數(shù)學(xué)的方法才得以解決,例如,借助數(shù)學(xué)方法將物理實驗相結(jié)合,伽利略就指出了自由落體的規(guī)律;牛頓構(gòu)建了力學(xué)體系,也首次開創(chuàng)了借助數(shù)學(xué)形式表達(dá)物理公式的先河.可以說,數(shù)學(xué)在物理學(xué)中,不僅屬于一種單一的計算工具,還是物理學(xué)科解決問題的一個手段.

      比如,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,點的意義就是某一個位置上的不考慮尺寸大小的物體,在力學(xué)中,質(zhì)點概念也是借助點的概念為基礎(chǔ)做出論述的.質(zhì)點不但對點的意義做出了保留,同時還將原來的質(zhì)量做出保存.針對物體尺寸來說,如果被研究物體的尺寸和其他物體尺寸相差較大的時候,依舊可以將這一物體看做是一個質(zhì)點,比如,如果普通圓的直徑圍繞著太陽運轉(zhuǎn)的軌道相比時,那么就可以忽略掉圓的直徑. 在數(shù)學(xué)學(xué)科中,函數(shù)關(guān)系表達(dá)的是各個變量之間的互相制約和依存關(guān)系,物理學(xué)科中經(jīng)常會應(yīng)用函數(shù)來對物理現(xiàn)象的規(guī)律做出表達(dá),而數(shù)學(xué)上類似綜合法和等量關(guān)系這樣的分析手法都經(jīng)常在初中物理的推理和分析環(huán)節(jié)加以應(yīng)用,總的來說,數(shù)學(xué)公式和方法都為初中物理提供了多樣化的計算途徑.

      二、數(shù)學(xué)方法在初中物理中應(yīng)用分析

      1.數(shù)理結(jié)合方法

      數(shù)學(xué)的數(shù)理結(jié)合方法可以將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)問題就可以借助代數(shù)法和函數(shù)法來將物理問題做出解決,幫助學(xué)生更直觀地了解物理知識,同時,借助這種方法還可以更好的拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,使之可以更好的對物理知識做出學(xué)習(xí).

      在物理學(xué)概念上一共分為兩大類,第一類是僅僅有質(zhì)的規(guī)定性定義,包括運動和磁場等,另一類不但擁有質(zhì)的規(guī)定性,同時還具備量的規(guī)定性,這種所謂的概念就是物理量,包括電流、壓強以及密度等,正是因為物理和數(shù)學(xué)之間的關(guān)聯(lián),因此借助這種數(shù)學(xué)方法可以幫助學(xué)生梳清思路的同時對概念做出準(zhǔn)確了解.

      2.比例法

      在初中物理解決問題中,經(jīng)常會應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法就是比例法,也就是運用物理量之間的比例對物理難點做出解決,在這種解決方式上,需要對公式之間的物理量意義和每個量在公式中的作用做出明確,在實際解題中,需要借助這種比例法對未知量和已知量之間的關(guān)系做出建立,以此借助這種性質(zhì)對未知量做出計算.

      比如在對物體運動特征需求和對物理屬性計算中,經(jīng)常會應(yīng)用的計算方式就是比例法,與此同時,在一些物理難題中,因為缺少對應(yīng)的器材,就可以應(yīng)用對物理量之間比例關(guān)系做出測量的方式來對難題做出解決.

      在對計算類物理問題做出解決時,比例法不但可以簡化計算過程和公式,還可以杜絕因為解決條件不足無法解決問題的現(xiàn)象.

      3.數(shù)形結(jié)合方法

      在物理教學(xué)中,也會經(jīng)常運用數(shù)形結(jié)合方法,因為物理具有抽象特征,描述的都是事物的本質(zhì),也容易受到外界的干擾和影響,借助數(shù)形結(jié)合方法就可以對這些問題做出改善,因為,數(shù)形結(jié)合具有以下的特點:第一是可以將物理對象的特征和內(nèi)容抽象化,借助數(shù)形結(jié)合方式做出處理;在對相關(guān)對象做出討論時,可以借助這種數(shù)形結(jié)合的方法將之符號化,將物理對象的特征和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為符號,進(jìn)而繼續(xù)做出演算.

      所以,在物理教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合方法具有一定的價值和意義,借助這種方式可以加強學(xué)生對抽象物理知識的理解程度,在學(xué)習(xí)中提高自我思考能力.

      4.方程法

      在物理實際教學(xué)中,對問題做出分析之后,可以借助數(shù)學(xué)方法中的方程法來做出演算,將物理知識過渡為數(shù)學(xué)知識,比如:

      假設(shè)一輛汽車在公路上行駛,前邊有山,10m/s是汽車的行駛速度,340m/s是聲音的傳播速度,在汽車鳴笛2s之后聽到了回聲,問汽車鳴笛時和山距離多遠(yuǎn)?

      解:設(shè)汽車鳴笛時距離山x米,汽車在聽到回聲時的2s內(nèi)又向前行駛了20m,在聽到回聲時汽車與山的距離為(x—20)m,聲音傳播距離為[x+(x-20)]m,因為聲音傳播的時間共計是2s,所以針對以上因素可以列出方程:

      x+(x-20)=2*340

      解之得:x=350m

      由此可以知道,在初中物理問題的分析和解決中,會涉及到多個多變量,所以就會經(jīng)常應(yīng)用到方程式的數(shù)學(xué)方法,如果將物理問題借助方程法轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠虇栴},就會簡化問題的解決步驟,也會降低對應(yīng)的難度,因此,在初中物理教學(xué)和問題解決中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法往往可以起到事半功倍的效果.

      總之,初中物理和數(shù)學(xué)之間有著較多的相似和交叉之處,作為教師,如何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合實際情況做出數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用也是在之后需要關(guān)注的問題,要借助數(shù)學(xué)方法強化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,將抽象的物理知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)思維和形式,以此促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展.

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