如何在高中物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法

楊欽

【摘要】高中物理在理科科目中占有一定的地位，雖然如此，可每當(dāng)提起物理時(shí)，很多學(xué)生都會(huì)害怕，原因是抽象的物理知識(shí)和低效的教學(xué)方法使得學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)失去了興趣，為此，教師為了能夠提高學(xué)生的積極性，在往常物理課堂中滲透一些數(shù)學(xué)思想方法，以便讓物理教學(xué)內(nèi)容通俗易懂，從而讓學(xué)生愛上物理。鑒于此本文將從以下三個(gè)方面來論述如何在高中物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法。

【關(guān)鍵詞】高中物理 數(shù)學(xué)思想方法 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）19-0152-01

常用的數(shù)學(xué)思想方法包含函數(shù)與方程的思想方法、數(shù)形結(jié)合思想方法、等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法等等。在高中物理教學(xué)過程中，教師通常將這些數(shù)學(xué)思想方法引進(jìn)物理課堂，并將課堂難點(diǎn)和重點(diǎn)輕松地傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生以數(shù)學(xué)思維將物理知識(shí)化難為簡，以便加深對物理知識(shí)的理解，并將物理知識(shí)消化，從而熟練應(yīng)用于生活。

一、運(yùn)用函數(shù)和方程思想方法進(jìn)行物理理論知識(shí)的教學(xué)

在高中物理學(xué)習(xí)過程中，物理概念是關(guān)鍵，因此，通過合理地引入物理概念才能為學(xué)生以后的物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。而教師在引入物理概念時(shí)可以采用數(shù)學(xué)中函數(shù)和方程的思想方法，這樣會(huì)把抽象的概念形象化，從而讓教師講述起來更加直白和簡潔，并且學(xué)生理解起來也相對容易。

例如，在講述《運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度》一課時(shí)，由于本課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解速度這一概念。所以為了能夠達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo)，筆者首先給出自行車、公共汽車、火車、飛機(jī)的初始位置、末位置和經(jīng)過的時(shí)間，讓學(xué)生比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢程度。從而讓學(xué)生通過大膽地猜想和討論，并逐漸建立起速度的概念。隨后筆者通過引出數(shù)學(xué)函數(shù)△x表示位移的變化，△t表示經(jīng)過的時(shí)間和數(shù)學(xué)方程平均速度V=△x/△t，而△x/△t是位移的變化率，并解釋當(dāng)△t取無限小時(shí)，V就可以理解為某一時(shí)刻的速度——瞬時(shí)速度，以此來引出速度的含義?？梢?，筆者通過數(shù)學(xué)函數(shù)和方程簡單明了地將速度的含義表達(dá)出來，這樣不僅讓學(xué)生更容易理解物理概念，同時(shí)增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

二、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法進(jìn)行物理解題技巧的指導(dǎo)

解題是人類最富有特征的一種活動(dòng)，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的中心環(huán)節(jié)，通過解題能夠測驗(yàn)出學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握，并且可以發(fā)散學(xué)生的物理思維，培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)。然而，在日常解決物理問題時(shí)，會(huì)有一些抽象的問題讓學(xué)生摸不到頭腦，沒有思路，所以教師為了能夠打破這種局面，在解題的過程中不妨引入數(shù)形結(jié)合思想方法，通過運(yùn)用數(shù)形圖像來將物理題中已知量的抽象關(guān)系形象地表達(dá)出來，順利解決疑難問題，從而提高學(xué)生的解題技巧。

例如，在解答有關(guān)“曲線運(yùn)動(dòng)”相關(guān)的題目時(shí)，筆者運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法引領(lǐng)學(xué)生首先畫出坐標(biāo)軸，將水平方向和豎直方向的速度表示出來，并通過分析題目，確定已知量和未知量的關(guān)系，再運(yùn)用物理思維將題目解答出來。可見，解題過程中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，同時(shí)將難題順利解答出來，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心。

三、運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

如果說理論是物理的基礎(chǔ)，那么實(shí)驗(yàn)就是物理的核心。實(shí)驗(yàn)操作不僅考查的是學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，同時(shí)也是對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。然而，教師在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中面臨著一些問題——學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，無法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確地分析，這樣以來使學(xué)生無法明確實(shí)驗(yàn)的目的以及實(shí)驗(yàn)的意義，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，教師為了能夠解決這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題，不妨引入數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法，把實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)問題轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題。通過計(jì)算得出結(jié)果，最后還原成物理問題，這樣以來讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的，并完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

例如，在講述《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理，并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量出加速度。所以，筆者在首先教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中引入打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓學(xué)生明白打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，它是將運(yùn)動(dòng)過程中流逝的時(shí)間等價(jià)轉(zhuǎn)化成振針的周期性振動(dòng)，從而得知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，之后讓學(xué)生根據(jù)公式Sn-Sn-1=aT2求出重力加速度?？梢?，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理就是待測物理量等價(jià)轉(zhuǎn)化成可直接測量的物理量，將問題簡單化，再如，在測量力的大小實(shí)驗(yàn)時(shí)，測力計(jì)的原理是把力的大小等價(jià)轉(zhuǎn)化成彈簧的伸長量，從而簡化了實(shí)驗(yàn)操作步驟。可見，物理中運(yùn)用數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化思想的實(shí)驗(yàn)還有很多，在此不再一一舉例。所以，通過運(yùn)用數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法將問題化難為簡，方便學(xué)生的理解，，并且高效地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。

由此可見，在高中物理教學(xué)過程中，數(shù)學(xué)思想方法的滲透可以將抽象的物理知識(shí)變得簡單易懂，便于學(xué)生掌握和運(yùn)用。因此，教師在物理教學(xué)中應(yīng)該將數(shù)學(xué)和物理的關(guān)系明確地告訴學(xué)生，并帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決物理問題，從而促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春燕.在高中物理教學(xué)中如何應(yīng)用數(shù)學(xué)思想與方法[J].學(xué)周刊，2017（05）：117-118.