基于數學思想方法的初中物理教學研究

徐建麗

（福建省南平市浦城縣忠信中學，福建南平 353400）

引 言

初中物理屬于理科性質的學科，本身具有一定的難度。物理是研究物質運動最一般規(guī)律和物質內部結構的一門學科，也是讓學生頭疼的一門學科。這是因為物理學科的知識具有抽象性、應用性和邏輯性等，這些都比較難把握。初中教學中，要想讓學生獲得好的物理成績，教師就需要提高學生的物理問題思考能力，加強學生的實用能力、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。在初中物理教學的過程中，教師應該注意培養(yǎng)學生對于物理課程的興趣，在教學物理知識、分析物理問題時不能忽略對學生數學工具的應用能力。

一、初中物理教學中利用數學工具和思想方法的重要性

在初中學習過程中，物理課程和數學課程是作為兩門課程的，這一現象就造成了學生在學習過程中形成兩門學科的思維方式。因此，學生將數學的思維方式運用到物理的學習和思考中會存在一定的難度。物理學不是一成不變的，在物理的教學過程中，教學內容也相應地會有變化。這種靈活性會提高物理的學習難度。

在初中物理教學中，教師要重視將數學思維和方法融入物理的學習中，重視數學思維，認識數學思維的重要性[1]。初中物理教學中，將數學的思想方法融入物理的學習中，能夠讓學生結合數學和物理的聯(lián)系，從而從數學思維能力的實踐中找到物理學習的突破口。這對提高學生的物理成績和物理素質能力有很大的幫助。在初中物理教學中，教師要將數學和物理的學習方法傳授給學生，從而讓學生提高物理學習水平和解決物理問題的能力。

二、初中物理教學的數學思想方法概述

中學教學中，我們發(fā)現數學思維和數學方法存在一種抽象和具體的關系。數學思想可以指導學生學習，而數學方法是數學思想的具體表達。在中學物理課程中，數學思想方法主要有分類討論思想、數與形結合思想、函數與方程思想、轉化與化歸思想[2]。

1.分類討論思想

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；或者當問題所給的對象不能達到統(tǒng)一研究時，就要分類出來，然后對每一類分別研究，根據研究結果解答問題。分類討論思想是一種重要的數學思想，通過分類，可以化整為零，沒有重復和遺漏，利于理解物理問題。

2.數與形結合思想

數和形雖是兩種表達形式，但兩者是同一事物的兩方面。數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、相互轉化。比如，要想讓學生理解磁性的概念，就必須借助數學思想，利用數形結合的思想與方法，將磁場分布畫出來。這種數形結合方法可以將許多物理問題簡單化。

3.函數與方程思想

函數與方程思想是指用函數的形式，如反比例函數和一元一次函數等把物理量之間的數量關系表示出來，并結合函數方程的有關性質來解決物理問題的思想。通過數學的運算直接計算物理問題的結果，要理解最后結果的含義。這種物理量的互相關系，可以巧借數學模型，這就達到了數學和物理結合的目的了，從而更好地學習好物理。

例如，有一只裝滿水的水杯，其質量是1千克，裝滿密度為0.8×103千克/米3的酒精時總質量達到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，總質量為多少千克？

這里可以設空水杯質量為M，體積為V，依題可得：

這樣運用數學方程思想可以求出M和V，然后再求裝滿硫酸總質量即可。

4.轉化與化歸思想

轉化與化歸就是把一些未知的問題轉化為學生已經學過的知識，從而解決問題的方法。通過這種不斷轉化，學生可以把陌生的問題，轉化為熟悉的、常見且掌握的問題。化歸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。轉化與化歸思想在數學思想中的具體體現包括類比思想、極限思想、統(tǒng)計思想、數和形思想。這些在中學物理中都是有應用的。比如類比思想，是根據兩類事物的相似性，通過已知的一類對象的性質遷移到未知的一類對象上的思想。這種方法，可以達到有效解決看似復雜的問題的目的。類比思想，不僅可以使問題簡單化，還能夠讓學生簡單快捷地記憶公式，從而激發(fā)學生的創(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象時，人們發(fā)現有些事物和現象是確定的，有些事物和現象是模糊的、不確定的，這時，就要使用統(tǒng)計的方法。合理應用轉化與化歸思想，可以達到事半功倍的效果，更好地理解和處理物理問題。

三、初中物理教學中具體應用數學思想與方法的滲透方法

1.對學生不同情況進行教學調整

就當下的教學模式而言，成績依舊是教師教學的一大目的。因此在物理教學中，教師會只側重學生的學習知識能力和物理思維能力。學生在學習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。這就給學生帶來很大壓力，從而造成學生的學習興趣下降。因此，物理教師應該突破傳統(tǒng)的教學模式，打破以自我教學為中心，要根據學生的學習實際情況來調整教學的難度，對于較為抽象的知識要進行詳細的教學和分析，運用數學思維和數學具體方法來提高學生的學習興趣，從而提高學生理解物理問題能力。

2.加強學生物理實驗研究，感悟數學思想方法

物理作為一門理科學科，具有很強的實驗操作性質。故而應該在物理教學中，加強實驗物理，通過重走前輩科學家的物理實驗過程，發(fā)現物理規(guī)律，從問題中主動刺激利用數學思想，利用數學工具去解決物理實驗問題。比如在處理歐姆定律實驗數據時，可以讓學生根據實驗數據作圖，對圖像進行分析，找出規(guī)律，最后用數學方式表達，很容易找出電流、電阻和電壓的關系，從而對物理概念有更深的理解。

3.培養(yǎng)學生解決物理問題能力時，讓其能夠主動運用數學思想方法

初中學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中，幫助學生解決物理問題時，需要主動引導學生利用數學思想方法，并對學生訓練和作業(yè)要求，課堂上也需要積極活躍課堂氣氛，用數學公式之美來提高課堂的有趣性，通過學生的主動參與、感悟，從而發(fā)現物理學的魅力。教師主動引導學生運用數學思想方法，可以讓學生有內驅力來學習物理，讓學生可以在物理學習過程中結合數學思想和方法，從而克服學習難題，提高其解決物理問題的能力。

結 語

以上就是用數學思維方式和方法來解決物理問題的措施等。在初中物理教學中，教師要將數學思維和物理有效結合，從而讓學生愛上物理，學習好物理，激發(fā)其探索問題的欲望。

[參考文獻]

[1] 梁建.基于數學思想方法的初中物理教學研究[J].物理教學,2016,(8):49-50.

[2] 何凱.初中物理教學中滲透數學思想方法的教學策略研究[J].開心:素質教育,2017,(3):24.