高中物理教學中如何滲入數(shù)學思想

吳家春

（江西省吉安市白鷺洲中學 江西吉安 343000）

引言

高中物理和數(shù)學的關(guān)系就如同政治和歷史的關(guān)系，兩個關(guān)系是相輔相成的，好的物理思維可以輔助數(shù)學的學習，好的數(shù)學思維也可以幫助物理知識的總結(jié)，本文中，我以物理學科為例，探討如何在高中物理教學中滲入數(shù)學思想。[1]

一、將數(shù)學概念引入到物理學習中

物理中有關(guān)量的問題分為標量和矢量，但是這些東西并不是單獨放在一個章節(jié)去講解的，只是會一概而過，但是作為具有自主學習能力的高中生而言不應該抱怨老師上課不到位，應該從其他學科進行遷移，比如在高中物理的力的分解章節(jié)中，就可以將數(shù)學中的向量知識融入進去，在一個力的分解過程中，分力的大小與合力的關(guān)系，是可以用數(shù)學計算去證明的，這樣就可以通過數(shù)學的學習來解答物理的知識，這就是數(shù)學思想在物理學習中滲入的一個體現(xiàn)。除此之外在高中物理的軌跡運動的章節(jié)中，一般是以電荷運動為主或者是磁場粒子運動為主，然而這個運動分為初速度和沒有初速度的兩個模型，具有初速度也分為有夾角的初速度和沒有夾角的初速度，很多同學喜歡用傳統(tǒng)的方式一步一步演算，雖然可以得到答案，但是卻占用了太多的時間，所以學生可以參考數(shù)學上的軌跡運動方程或者是參數(shù)方程來解決，這樣就可以很有效的解決問題，同時在高中的課本安排上，參數(shù)方程學習的時間段也和磁場的學習時間段大致吻合。[2]

二、以數(shù)學思想總結(jié)出物理結(jié)論

當學生充分觀察實驗現(xiàn)象后，教師應引導學生探索物理規(guī)律。教師應根據(jù)學生的實際情況和具體的教學內(nèi)容實例，選擇合適的方法處理實驗結(jié)果，使學生了解研究對象與現(xiàn)象之間的本質(zhì)關(guān)系和必然關(guān)系，從而歸納物理規(guī)律。

1.做好實驗歸納

實驗歸納是直接從實驗結(jié)果中分析、總結(jié)、歸納物理規(guī)律的方法。這一結(jié)論是通過對日常生活經(jīng)驗或?qū)嶒灛F(xiàn)象的分析得出的，有大量的實驗過程和實驗數(shù)據(jù)，得出了相應的實驗思路。對這些物理現(xiàn)象進行系統(tǒng)的分析，可以使學生更清楚地理解整個實驗想象，從而了解實驗思想是受條件限制的，不能直接做實驗，可以將示意圖法與信息技術(shù)相結(jié)合來展示給學生。

2.用數(shù)學工具分析物理理論

在物理結(jié)論的總結(jié)前段，需要對實驗數(shù)據(jù)進行詳細的分析，這樣才可以有效的得出變量之間的關(guān)系，尤其是物理上的變量，有的時候是單向影響的，這個就需要借鑒數(shù)學思想去處理數(shù)據(jù)，但是又不拘泥于數(shù)學思想，比如電阻和電壓的關(guān)系，不能通過電壓數(shù)據(jù)驗證電阻的變化值（定值電阻不受電壓電流影響），然后由于實驗過程中，可能出現(xiàn)誤差，所以在需要有效的利用數(shù)學上的數(shù)據(jù)篩選的理論去進行選擇，即線性回歸方程，可以去掉無用值，這些都是數(shù)學工具在物理中的使用體現(xiàn)，其使用的過程就是思想滲入的過程。

三、輔助物理知識點的理解

1.圖像識別不足

很多學生對于物理圖像的分析能力不足，圖像的相關(guān)點都是死記硬背，這是最大的一個障礙，其實物理中的圖像可以用數(shù)學思想來解釋的，比如速度—時間圖像，其每一點的切線就是代表著加速度，正負代表方向，閉合區(qū)間的面積就是位移，很多學生竟然將位移分為好幾個速度區(qū)間去求解，這是很大的誤區(qū)，除此之外，比如電流和電壓的圖像，其切線斜率就是代表著電阻的倒數(shù)，胡可定律中的切線斜率就是彈性系數(shù)，這些都是通過數(shù)學重點的導數(shù)思想去解釋的，只要運用到物理中，其實對于物理的學習是十分有用的。

2.理解應用，形成物理思維

一個完整有效的思想方法，有利于提高學生學習物理的興趣和能力，它意味著學生愿意學習和思考，只有學生更好的投入到當前的物理學習過程中，那么學生的學習效率才會更高。在長期的物理教學中，學生對于物理的厭倦肯定是存在的，老師創(chuàng)新的將數(shù)學思想融入進去，一方面可以最大限度的提高學生的學習興趣，另一個方面也可以契合素質(zhì)教育理念，避免“灌輸式”的教學模式，可以在跨學科的知識運用中，指導學生如何去吃透知識，如何去正確使用所學知識，明白學了是為什么，學科可以怎么樣。也就是說，讓學生自己思考“為什么”。然后老師結(jié)合實際向?qū)W生講解，然后老師根據(jù)內(nèi)容布置相應的作業(yè)，讓學生獨立完成。

總的來說，高中物理應用于生活與物理知識的結(jié)合，教師在談論一個新的知識點時，應該結(jié)合生活中的大量實例，讓學生感受到物理的魅力，這也是學生們非常感興趣的事情，高中物理成績好的學生將會感受到物理的作用和物理思想的重要性?？傊?，身體思維的訓練是一個復雜而長期的過程，形成有效的物理思維，有利于培養(yǎng)學生學習的積極性，使學生在學習物理的過程中享受更多。[3]