研究數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

潘 婷

（四川省綿陽(yáng)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 四川 621000）

物理學(xué)科難度較大，這是因?yàn)槲锢韺W(xué)科的知識(shí)性、邏輯性、抽象以及應(yīng)用性都很強(qiáng)，要想讓學(xué)生學(xué)好物理，就需要具備數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用能力、推理、實(shí)驗(yàn)觀察、理解、分析綜合能力。當(dāng)前很多教師在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，而對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)工具應(yīng)用能力的培養(yǎng)則被忽視，導(dǎo)致學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算不夠規(guī)范，數(shù)學(xué)語(yǔ)言不準(zhǔn)確，對(duì)此，教師就要在教學(xué)中注重運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)工具運(yùn)用能力。

一、數(shù)學(xué)在高中物理中應(yīng)用的重要性

很多學(xué)生在數(shù)學(xué)以及物理學(xué)習(xí)中依然保留初中的習(xí)慣，學(xué)生的思維模式已經(jīng)差不多固定，習(xí)慣于將物理以及數(shù)學(xué)分開(kāi)學(xué)習(xí)，并未結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí)，這就使得學(xué)生在物理以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中都會(huì)遇到很多的問(wèn)題和難題。物理教師的教學(xué)內(nèi)容和方法是在動(dòng)態(tài)變化的，而很多學(xué)生并不能快速的適應(yīng)這種轉(zhuǎn)變。教師在教學(xué)中要是未給學(xué)生闡述數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系，沒(méi)有掌握學(xué)生的想法，就會(huì)讓學(xué)生無(wú)法了解物理以及數(shù)學(xué)的思維特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中有很多的難題，會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和信心[1]。所以，教師在教學(xué)中就要將兩個(gè)學(xué)科間的聯(lián)系告知學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生分析研究，在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)思想及方法，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果。

二、數(shù)學(xué)在高中物理中的應(yīng)用策略

（一）結(jié)合學(xué)生實(shí)際水平，合理滲透數(shù)學(xué)思想

教師在結(jié)合數(shù)學(xué)思維設(shè)計(jì)課程教學(xué)之前，要先了解學(xué)生的情況，依據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)整體情況，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善，為之后應(yīng)用數(shù)學(xué)思想教學(xué)提供便利，讓學(xué)生可以更好的理解和掌握知識(shí)。例如，高中物理教學(xué)中有力學(xué)和電學(xué)等內(nèi)容，教師要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)中的比例法，對(duì)這些問(wèn)題解題步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化。使用該方法需要注意的是，學(xué)生要有較強(qiáng)的計(jì)算能力，掌握正確的技巧，進(jìn)而保證答案的準(zhǔn)確性。學(xué)生在解題前要先了解其中包含的數(shù)學(xué)解題思路，進(jìn)而通過(guò)方程和帶入已知量快速的解題。

（二）引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度理解物理知識(shí)，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

要提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，教師就要引導(dǎo)學(xué)生立足于數(shù)學(xué)層面理解物理知識(shí)。物理學(xué)的很多定律都是先經(jīng)過(guò)對(duì)普遍現(xiàn)現(xiàn)象或是客觀事物進(jìn)行觀察之后，再利用數(shù)學(xué)知識(shí)總結(jié)得到的。也就是利用數(shù)學(xué)方法實(shí)施計(jì)算以及分析，之后使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)，形成物理公式，有很多公式都是這樣得來(lái)的，比如，焦耳定律、歐姆定律和胡克定律等，這就體現(xiàn)出了數(shù)學(xué)的工具性。

除此之外，在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)用到數(shù)學(xué)知識(shí)從基本公式推導(dǎo)出其他關(guān)系式，不僅可以揭示事物現(xiàn)象本質(zhì)，還能夠讓學(xué)生學(xué)習(xí)到新的知識(shí)，幫助學(xué)生直觀的理解不同知識(shí)間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。例如，在“平拋運(yùn)動(dòng)”教學(xué)的過(guò)程中，有的學(xué)生雖然了解在不考慮平拋物體所受到的阻力情況下，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，然而卻不了解原因，這是由于學(xué)生并未利用實(shí)現(xiàn)思維對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，或是數(shù)學(xué)推導(dǎo)以及變形能力較弱。其實(shí)只要對(duì)x=v0t和y=(1/2 )gt2進(jìn)行一定的推導(dǎo)就可以得到軌跡方程，即y=gx2/ (2v02)，與數(shù)學(xué)y=ax2進(jìn)行比較比就可以。

在分析物理問(wèn)題時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，要依據(jù)制約性原則，也就是不能單一的從數(shù)學(xué)角度對(duì)待物理問(wèn)題，需要讓學(xué)生明確物理圖像或公式的物理意義，比如，像R=U/I這樣的公式，其定義的物理量是表現(xiàn)物質(zhì)或是物體屬性和特征的，和定義式中相比的物理量沒(méi)有關(guān)系。

教師在教學(xué)中要合理的引導(dǎo)學(xué)生在物理各方面的內(nèi)容學(xué)習(xí)中滲透數(shù)學(xué)知識(shí)，然而也不要被純數(shù)學(xué)思想限制，讓學(xué)生能夠真正理解物理公式的來(lái)源，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)理解原理的物理意義，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果，加強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

（三）運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法，指導(dǎo)學(xué)生的物理解題技巧

通過(guò)讓學(xué)生實(shí)際解題可以檢測(cè)他們的知識(shí)掌握水平，讓他們的物理思維可以得到發(fā)散，提升學(xué)生的心理素質(zhì)水平。學(xué)習(xí)物理知識(shí)就是為了運(yùn)用，很多學(xué)生碰到物理題都會(huì)感到頭疼，尤其是有難度的題目，不知道正確的解題思路，對(duì)于知識(shí)點(diǎn)并未全面掌握。要解決這一問(wèn)題，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生在解題中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想方法，基于數(shù)形圖像把題目中的已知量的抽象關(guān)系直觀的展示出來(lái)，讓學(xué)生能夠掌握解題技巧，提升學(xué)生的解題效率和準(zhǔn)確性[2]。比如，在解決“曲線運(yùn)動(dòng)”方面的問(wèn)題時(shí)，教師就可利用數(shù)形結(jié)合思想方法，讓學(xué)生先繪制出坐標(biāo)軸，表示出水平方向以及豎直方向的速度，基于對(duì)題目進(jìn)行分析，明確已知量與未知量間的關(guān)系，之后利用物理思維解答題目。在數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想方法，能夠?qū)W(xué)生的物理思維進(jìn)行培養(yǎng)，還可以幫助學(xué)生順利的解決題目，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極和信心。

（四）應(yīng)用等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法，分析物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

理論是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)則是核心，實(shí)驗(yàn)操作能夠?qū)W(xué)生的知識(shí)掌握情況進(jìn)行考察團(tuán)，還可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，但是教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還是有一些問(wèn)題，比如，學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后不能正確的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致學(xué)生不能清楚認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的目的和意義，對(duì)于教學(xué)的效果也會(huì)有消極影響。要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解決，教師就可以運(yùn)用數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化思想，將物體實(shí)驗(yàn)問(wèn)題變成數(shù)學(xué)題，計(jì)算得到結(jié)果，最終還原成物理問(wèn)題，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可以看到，在高中物理教學(xué)中，數(shù)學(xué)具有重要的作用，教師要有效的運(yùn)用數(shù)學(xué)思想以及方法對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行解決，引導(dǎo)學(xué)生也掌握，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)和解題中可以靈活的運(yùn)用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果。