在新課程背景下,高中學習更注重對于學生學習能力的培養(yǎng),特別是理科的學習要求教師必須培養(yǎng)學生的理解能力,推導能力,邏輯思維能力,并要求學生能夠理論聯(lián)系實際,理論指導實踐。但對于很多的高中生而言,物理這門功課的學習是一件很艱難的事情。物理教師也經(jīng)常抱怨學生的推導能力,代數(shù)能力及計算能力不好,認為學生在數(shù)學方面的學習上出了問題從而導致物理學不好。
數(shù)學不僅為物理提供了計算工具,物理的許多知識點的學習也需要數(shù)學知識的支持。例如:導數(shù),函數(shù)等。數(shù)學部分知識的應用也離不開物理。例如:向量,導數(shù)等。數(shù)學與物理對學生的推導能力,邏輯思維能力的要求是相同的。因此,在學習方法上,也有很多的共通點。
讓高中數(shù)學與物理教師認識到數(shù)學與物理的教學有著密切的聯(lián)系,是可以促進各自的教學。如何利用對方的知識為自身服務,如何把對方需要的知識點教得更深入,如何培養(yǎng)學生的理科學習能力,如何幫助學生同時掌握這兩門功課,讓數(shù)學與物理的學習相互促進,提高學生的學習興趣,掌握學習數(shù)學與物理的技巧,從而在學習方法的層次上進行指導,進而同時提高兩科的學習成績.對如何推進新課程要求下的教學具有重要的意義。
以下是筆者對于物理與數(shù)學高中課程中的一些內(nèi)容的探討和建議。
一、物理《交流電的產(chǎn)生》,《簡諧運動》與數(shù)學《三角函數(shù)的定義》
1.探討內(nèi)容
(1)物理老師在教《交流電》和《簡諧運動》這兩部分內(nèi)容時,都遇到比較大的困難。一個很重要的原因是因為學生對三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)的知識掌握不好?;A理論不好,很難在這上面建立起物理模型。
(2)數(shù)學老師提出,三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)在數(shù)學教學過程中,也是一個難點。確實有相當一部分學生掌握不好。
(3)數(shù)學與物理在這部分內(nèi)容的教學時間跨度比較大,數(shù)學的三角函數(shù)圖像和性質(zhì)在高一上學習,而物理的《交流電》和《簡諧運動》在高二下學習。所以在學習物理這部分內(nèi)容的時候,學生對涉及的內(nèi)容已經(jīng)遺忘了。
(4)數(shù)學教學中《三角函數(shù)的圖像》引入用的是簡諧運動,周期和頻率的教學也與物理無關(guān)。這時候物理上學生還沒有學習《簡諧運動》,因此這個引入對學生而言是有些困惑的。
2.建議
數(shù)學老師向物理老師學習簡諧運動的實驗,以便更好地引入三角函數(shù)的圖像,并為簡諧運動做簡要說明,為后面物理學習打下伏筆。物理老師在無法把《簡諧運動》這節(jié)課提前的前提下,建議在教學前,與數(shù)學老師探討下,復習三角函數(shù)有關(guān)的知識,有利于物理教學,也有利于數(shù)學的教學。
二、數(shù)學《導數(shù)》與物理《質(zhì)點與位移》,《速度與加速度》
1.探討內(nèi)容
(1)數(shù)學老師在導數(shù)的物理意義這部分內(nèi)容的教學過程中,感到學生比較難理解,掌握得不好,其中一個原因是因為學生學習物理時,對位移,速度,加速度,時間這些物理量的關(guān)系沒有充分理解,知識機械的背誦公式,套用公式。學生無法將物理和數(shù)學的知識結(jié)合起來理解變化率與導數(shù)。
(2)物理老師提供兩個導數(shù)的實例,一個是感應電動勢的大小是磁通量的變化率,另一個是動量的變化率是力。
2.建議
(1)物理老師在《質(zhì)點與位移》,《加速度與速度》這兩節(jié)課中,引入變化率的概念,為以后數(shù)學學習導數(shù)時做鋪墊。在《感應電動勢》和《動量》這兩節(jié)課強化變化率的概念。三、物理《質(zhì)點與位移》,《速度與加速度》與數(shù)學《一次函數(shù)》,《函數(shù)的定義》
1.探討內(nèi)容
(1)《質(zhì)點與位移》,《速度與加速度》這兩節(jié)課內(nèi)容都涉及函數(shù)與圖象的關(guān)系。學生不會借助圖象來幫助自己理解決勻速或者勻變速直線運動,因此就不會借助圖象來分析物理問題。
(2)造成學生學習困難的主要原因是:“學生對一次函數(shù)、二次函數(shù)的圖象及性質(zhì)的理解不夠透徹”。因此學生從物理角度去理解函數(shù)圖象就更加困難。比如,s-t圖象與v-t圖象的形成以及s-t圖象的斜率就是速度,v-t圖象的斜率就是加速度等問題,學生都是很難很好地理解掌握,物理公式與函數(shù)無法聯(lián)系在一起。
(3)《函數(shù)》相關(guān)教學內(nèi)容是數(shù)學教學中的一大難點,學生掌握得較不好。
(4)由于中考的原因,初中對函數(shù)內(nèi)容要求降低,只要研究函數(shù)的圖象、定義及簡單性質(zhì)。沒有研究斜率的定義及斜率與傾斜角的關(guān)系。
(5)高中教材也沒有進一步研究一次函數(shù),二次函數(shù)等相關(guān)內(nèi)容,從而形成初、高中教學脫節(jié)。
2.建議
(1)物理老師在上這節(jié)課之前要與數(shù)學老師探討一下,用數(shù)學的角度復習函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容。
(2)數(shù)學老師講授函數(shù)定義,研究函數(shù)性質(zhì)時,將初中的函數(shù)再復習回顧,加深學生對所學函數(shù)的理解,從而更好地掌握函數(shù)知識點,有助于學生更好地學習物理中與函數(shù)相關(guān)的知識點。
我們都知道物理是一門精確的科學,與數(shù)學有密切的關(guān)系。數(shù)學是研究物理問題的工具,更是研究物理問題時進行科學抽象和思維推理的工具,在物理的教學過程中充分、合理地運用這些工具,可有效地提高教學質(zhì)量的同時,還可提高學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,增強學生的創(chuàng)新意識。
數(shù)學的代數(shù),三角函數(shù),平面幾何等知識與物理有相當大的聯(lián)系。在學習物理的過程中,往往需要進行代數(shù)預算,并通過代數(shù)運算個得出一定的物理規(guī)律,這種形式在中學物理中應用最為普遍。三角函數(shù)中解三角的方法,在物理計算過程中應用是相當重要的,而正(余)弦函數(shù)在物理多領(lǐng)域中經(jīng)常用到。它們學習方法有其共通的地方。
綜上所述,我們用該對學生反復強調(diào)數(shù)學與物理之間的聯(lián)系,通過這樣不斷講解,學生才能認識到數(shù)學與物理缺失是密不可分,數(shù)學作為一門基礎學科的重要性,通過物理的學習過程突出的體現(xiàn)出來,而學習物理又可以促進所學數(shù)學知識的理解。
作者簡介
洪雪佳(1981. 11-),女;民族:漢族;籍貫:福建省漳州市人;學歷:大學本科;職稱:中學一級教師;工作單位:福建省漳州市第五中學。