徐建麗
(福建省南平市浦城縣忠信中學(xué),福建南平 353400)
初中物理屬于理科性質(zhì)的學(xué)科,本身具有一定的難度。物理是研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科,也是讓學(xué)生頭疼的一門學(xué)科。這是因為物理學(xué)科的知識具有抽象性、應(yīng)用性和邏輯性等,這些都比較難把握。初中教學(xué)中,要想讓學(xué)生獲得好的物理成績,教師就需要提高學(xué)生的物理問題思考能力,加強學(xué)生的實用能力、對問題思考的邏輯性以及理解抽象性的物理概念和物理公式。在初中物理教學(xué)的過程中,教師應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生對于物理課程的興趣,在教學(xué)物理知識、分析物理問題時不能忽略對學(xué)生數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用能力。
在初中學(xué)習(xí)過程中,物理課程和數(shù)學(xué)課程是作為兩門課程的,這一現(xiàn)象就造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成兩門學(xué)科的思維方式。因此,學(xué)生將數(shù)學(xué)的思維方式運用到物理的學(xué)習(xí)和思考中會存在一定的難度。物理學(xué)不是一成不變的,在物理的教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)地會有變化。這種靈活性會提高物理的學(xué)習(xí)難度。
在初中物理教學(xué)中,教師要重視將數(shù)學(xué)思維和方法融入物理的學(xué)習(xí)中,重視數(shù)學(xué)思維,認(rèn)識數(shù)學(xué)思維的重要性[1]。初中物理教學(xué)中,將數(shù)學(xué)的思想方法融入物理的學(xué)習(xí)中,能夠讓學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)和物理的聯(lián)系,從而從數(shù)學(xué)思維能力的實踐中找到物理學(xué)習(xí)的突破口。這對提高學(xué)生的物理成績和物理素質(zhì)能力有很大的幫助。在初中物理教學(xué)中,教師要將數(shù)學(xué)和物理的學(xué)習(xí)方法傳授給學(xué)生,從而讓學(xué)生提高物理學(xué)習(xí)水平和解決物理問題的能力。
中學(xué)教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法存在一種抽象和具體的關(guān)系。數(shù)學(xué)思想可以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),而數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體表達(dá)。在中學(xué)物理課程中,數(shù)學(xué)思想方法主要有分類討論思想、數(shù)與形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想[2]。
分類討論就是將事物進行有特點的分類,然后對一類分別進行研究和求解;或者當(dāng)問題所給的對象不能達(dá)到統(tǒng)一研究時,就要分類出來,然后對每一類分別研究,根據(jù)研究結(jié)果解答問題。分類討論思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,通過分類,可以化整為零,沒有重復(fù)和遺漏,利于理解物理問題。
數(shù)和形雖是兩種表達(dá)形式,但兩者是同一事物的兩方面。數(shù)與形都是用來描述物理的基本概念、物理規(guī)律以及概念和規(guī)律之間的聯(lián)系和變化。兩種形式之間可以相互補充、相互映射、相互轉(zhuǎn)化。比如,要想讓學(xué)生理解磁性的概念,就必須借助數(shù)學(xué)思想,利用數(shù)形結(jié)合的思想與方法,將磁場分布畫出來。這種數(shù)形結(jié)合方法可以將許多物理問題簡單化。
函數(shù)與方程思想是指用函數(shù)的形式,如反比例函數(shù)和一元一次函數(shù)等把物理量之間的數(shù)量關(guān)系表示出來,并結(jié)合函數(shù)方程的有關(guān)性質(zhì)來解決物理問題的思想。通過數(shù)學(xué)的運算直接計算物理問題的結(jié)果,要理解最后結(jié)果的含義。這種物理量的互相關(guān)系,可以巧借數(shù)學(xué)模型,這就達(dá)到了數(shù)學(xué)和物理結(jié)合的目的了,從而更好地學(xué)習(xí)好物理。
例如,有一只裝滿水的水杯,其質(zhì)量是1千克,裝滿密度為0.8×103千克/米3的酒精時總質(zhì)量達(dá)到0.6千克,求解此水杯裝滿密度為1.8×103千克/米3的硫酸時,總質(zhì)量為多少千克?
這里可以設(shè)空水杯質(zhì)量為M,體積為V,依題可得:
這樣運用數(shù)學(xué)方程思想可以求出M和V,然后再求裝滿硫酸總質(zhì)量即可。
轉(zhuǎn)化與化歸就是把一些未知的問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的知識,從而解決問題的方法。通過這種不斷轉(zhuǎn)化,學(xué)生可以把陌生的問題,轉(zhuǎn)化為熟悉的、常見且掌握的問題?;瘹w不僅是一種重要的解題思想,是一種基本的思維策略,也是一種有效的思維方式。轉(zhuǎn)化與化歸思想在數(shù)學(xué)思想中的具體體現(xiàn)包括類比思想、極限思想、統(tǒng)計思想、數(shù)和形思想。這些在中學(xué)物理中都是有應(yīng)用的。比如類比思想,是根據(jù)兩類事物的相似性,通過已知的一類對象的性質(zhì)遷移到未知的一類對象上的思想。這種方法,可以達(dá)到有效解決看似復(fù)雜的問題的目的。類比思想,不僅可以使問題簡單化,還能夠讓學(xué)生簡單快捷地記憶公式,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。再如統(tǒng)計思想,在物理中也是比較常見的。比如,在研究自然界的事物或現(xiàn)象時,人們發(fā)現(xiàn)有些事物和現(xiàn)象是確定的,有些事物和現(xiàn)象是模糊的、不確定的,這時,就要使用統(tǒng)計的方法。合理應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想,可以達(dá)到事半功倍的效果,更好地理解和處理物理問題。
就當(dāng)下的教學(xué)模式而言,成績依舊是教師教學(xué)的一大目的。因此在物理教學(xué)中,教師會只側(cè)重學(xué)生的學(xué)習(xí)知識能力和物理思維能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)中要掌握更多的各種各樣的物理解題方式,只為了提高成績。這就給學(xué)生帶來很大壓力,從而造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降。因此,物理教師應(yīng)該突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,打破以自我教學(xué)為中心,要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實際情況來調(diào)整教學(xué)的難度,對于較為抽象的知識要進行詳細(xì)的教學(xué)和分析,運用數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)具體方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生理解物理問題能力。
物理作為一門理科學(xué)科,具有很強的實驗操作性質(zhì)。故而應(yīng)該在物理教學(xué)中,加強實驗物理,通過重走前輩科學(xué)家的物理實驗過程,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,從問題中主動刺激利用數(shù)學(xué)思想,利用數(shù)學(xué)工具去解決物理實驗問題。比如在處理歐姆定律實驗數(shù)據(jù)時,可以讓學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖,對圖像進行分析,找出規(guī)律,最后用數(shù)學(xué)方式表達(dá),很容易找出電流、電阻和電壓的關(guān)系,從而對物理概念有更深的理解。
初中學(xué)生的物理邏輯思維能力處于低水平階段。所以,教師在初中物理教學(xué)中,幫助學(xué)生解決物理問題時,需要主動引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思想方法,并對學(xué)生訓(xùn)練和作業(yè)要求,課堂上也需要積極活躍課堂氣氛,用數(shù)學(xué)公式之美來提高課堂的有趣性,通過學(xué)生的主動參與、感悟,從而發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的魅力。教師主動引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思想方法,可以讓學(xué)生有內(nèi)驅(qū)力來學(xué)習(xí)物理,讓學(xué)生可以在物理學(xué)習(xí)過程中結(jié)合數(shù)學(xué)思想和方法,從而克服學(xué)習(xí)難題,提高其解決物理問題的能力。
以上就是用數(shù)學(xué)思維方式和方法來解決物理問題的措施等。在初中物理教學(xué)中,教師要將數(shù)學(xué)思維和物理有效結(jié)合,從而讓學(xué)生愛上物理,學(xué)習(xí)好物理,激發(fā)其探索問題的欲望。
[參考文獻]
[1] 梁建.基于數(shù)學(xué)思想方法的初中物理教學(xué)研究[J].物理教學(xué),2016,(8):49-50.
[2] 何凱.初中物理教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)策略研究[J].開心:素質(zhì)教育,2017,(3):24.