數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考

楊軻淇

【摘 要】其實(shí)數(shù)學(xué)與物理這兩門學(xué)科之間有著較為密切的聯(lián)系，很多物理定理和過(guò)程都需要數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)表達(dá)出來(lái)。作為一名高中生，其實(shí)很多時(shí)候我們所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)能夠很好的輔助我們學(xué)習(xí)物理，在我們身邊也經(jīng)常會(huì)見到這樣的例子，很多數(shù)學(xué)成績(jī)不錯(cuò)的同學(xué)其物理成績(jī)也比較優(yōu)秀。因此如果我們?cè)趯W(xué)習(xí)之中，能夠把數(shù)學(xué)與物理結(jié)合起來(lái)，能夠嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決物理問(wèn)題，相信一定能夠提高物理的解題效率。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)知識(shí)；高中物理；解題；運(yùn)用；思考

數(shù)學(xué)這門學(xué)科主要是為了研究物質(zhì)的數(shù)量以及空間位置關(guān)系而存在的，而物理研究的方向則是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。雖說(shuō)在這一點(diǎn)上這兩門學(xué)科存在一定的區(qū)別，但兩者在獲取知識(shí)以及解決問(wèn)題的方法上卻有緊密的聯(lián)系。其實(shí)從更深層次的意義來(lái)說(shuō)，物理學(xué)科的發(fā)展為數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用提供了更廣闊的平臺(tái)。本文從學(xué)生的角度出發(fā)，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并且對(duì)如何提供物理學(xué)習(xí)效率提出了自己的見解。

一、讓物理概念與數(shù)學(xué)概念相結(jié)合

其實(shí)很多物理概念都能夠在數(shù)學(xué)知識(shí)中找到一些相類似的內(nèi)容，所以在剛接觸到一些新名詞時(shí)，為了強(qiáng)化記憶，我們可以從數(shù)學(xué)的角度去分析理解。比如說(shuō)數(shù)學(xué)中的‘向量與物理學(xué)科中的‘力這兩個(gè)概念。在數(shù)學(xué)中我們把既有方向又有大小的量叫做‘向量，向量的存在遵循三角形法則。而在物理中‘力的概念也是要求既有大小又有方向，力的合成則必須要遵循平行四邊形法則。此外物理中像如長(zhǎng)度、時(shí)間以及能量等只有大小而沒有方向的物理量叫做‘標(biāo)量，物理中的矢量主要是指的位移、速度以及加速度等概念。[1]綜上所述，我們?cè)谌粘５膶W(xué)習(xí)中完全可以把數(shù)學(xué)思維帶入到物理之中，以此來(lái)區(qū)分并且理解物理概念。

此外，根據(jù)物理概念得知：平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)拋物線。而究其原因，其實(shí)同樣也是由數(shù)學(xué)概念決定的，這時(shí)也需要用到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。所以要想準(zhǔn)確理解高中物理學(xué)科的相關(guān)概念，離不開對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，而對(duì)于物理來(lái)說(shuō)，理解概念是解題的首要前提。

二、數(shù)學(xué)解題方法在高中物理解題中的運(yùn)用

在物理解題中運(yùn)用數(shù)學(xué)解題方法是非常有利的，這一點(diǎn)也足以證明數(shù)學(xué)與高中物理之間的聯(lián)系性。很多時(shí)候在物理解題中我們都可以用到數(shù)學(xué)的解題方法，如果老師沒有強(qiáng)化這方面的聯(lián)系，那么作為學(xué)生我們要有意識(shí)的學(xué)會(huì)去遷移運(yùn)用。這種跨學(xué)科思維對(duì)于今后的學(xué)習(xí)是非常有幫助的，當(dāng)然如果不知該如何開始，還是應(yīng)該多與周圍的同學(xué)交流。要在平時(shí)多多練習(xí)，通過(guò)具體的題目培養(yǎng)自己的跨學(xué)科思維，讓自己能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)的靈活運(yùn)用。面對(duì)一道題目，如果單純的用物理知識(shí)找不到切入點(diǎn)，那么可以嘗試用數(shù)學(xué)的解題方法來(lái)解答。

三、數(shù)學(xué)思想在高中物理解題中的運(yùn)用

（一）逆向思維的運(yùn)用

很多時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一些物理題目難以用常規(guī)的方式去解答，這時(shí)就需要試著變通，學(xué)會(huì)在解題過(guò)程中運(yùn)用逆向思維。否則只會(huì)增加解題的運(yùn)算難度，對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)也很難得出正確的答案。用逆向思維，從結(jié)論入手就能夠理出頭緒，使得題目‘簡(jiǎn)單化。例如在求解‘位移比這類題目時(shí)，綜合題目條件，我們可以把物體在時(shí)間點(diǎn)內(nèi)位移的反向運(yùn)動(dòng)視作勻速直線運(yùn)動(dòng)。以此來(lái)列出符合物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理公式，就能夠迅速找到解題的方向，而且也能夠降低運(yùn)算量。

（二）圖像思維

我們?cè)趯W(xué)習(xí)高中物理的過(guò)程中，很容易會(huì)遇到一些較為抽象的題目，這類題目理解起來(lái)有一定的難度。如果這時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)圖像來(lái)簡(jiǎn)化物理知識(shí)，將題目的難點(diǎn)以及疑點(diǎn)直觀的展示出來(lái)，就能夠降低題目的理解難度，也能夠幫助我們找準(zhǔn)切入點(diǎn)。[2]而且對(duì)于物理而言，圖像思維也是理念高考的一個(gè)重點(diǎn)，因此在日常的學(xué)習(xí)中就注意對(duì)這方面知識(shí)的運(yùn)用，有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

要在物理解題中運(yùn)用圖像思維，就需要對(duì)一些容易混淆的圖像有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。最常見的‘V—t圖像以及‘s—t圖像這兩者幾乎相差無(wú)幾，所以一定要弄清楚圖像的細(xì)節(jié)，才能夠在解題中運(yùn)用。[3]此外對(duì)圖像中‘面積、‘點(diǎn)以及‘斜率等概念也需要有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，要明白不同圖像中‘面積、‘點(diǎn)以及‘斜率所代表的物理量，這樣才能夠準(zhǔn)確直觀的反映出題目的內(nèi)在關(guān)系。

以‘力的分析這部分知識(shí)為例，做出受力圖，通過(guò)圖像的具體狀況來(lái)分析物體的位移情況就是圖像思維在高中物理解題中運(yùn)用的最直觀體現(xiàn)。

四、總結(jié)

物理與數(shù)學(xué)這兩門學(xué)科之間的聯(lián)系是密不可分的，很多物理知識(shí)的掌握其實(shí)都離不開數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。尤其對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，要學(xué)好物理，就需要靈活的運(yùn)用已經(jīng)掌握的物理知識(shí)。很多老師都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一現(xiàn)狀，很多同學(xué)也在有意識(shí)的去鍛煉自己這方面的能力。作為學(xué)生來(lái)說(shuō)，在日常的學(xué)習(xí)要有意識(shí)的去提高自己這方面的能力，學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理之中的遷移運(yùn)用。上文從筆者自身的學(xué)習(xí)感悟出發(fā)，對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊子潺.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，（30）：148-149.

[2]王亭朝.推理法在高中物理解題中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊，2016，（34）：154-155.

[3]陳紀(jì)華.高中物理教學(xué)中以程序化教學(xué)提升學(xué)生解題能力[D].華中師范大學(xué)，2012.