高中數(shù)學知識在其他學科中的應用

河南省沈丘縣第一高級中學 卞與良

在高中階段，很多學生在學習過程中只是針對某一學科的知識進行學習，從沒有考慮嘗試建立相關內(nèi)容之間的聯(lián)系，這就使得他們的學習空間和視野非常閉塞，缺乏應有的靈活性，在處理和實際情況相關的綜合類問題時也常常不知從何處著手。數(shù)學是一門從“數(shù)”和“形”的角度研究事物規(guī)律的學科，這就決定了它當中的很多知識或者方法在學生學習其他學科的過程中同樣也會有所涉及，因此，我們在日常學習活動中應該注重數(shù)學內(nèi)容在物理或者化學等科目中的應用情況，這樣一方面可以讓我們更牢固地掌握知識，在一定程度上增強其實踐能力，另一方面能夠讓我們深切地感受到各學科之間的緊密聯(lián)系，從而擴展我們的數(shù)學視野，并有效提高自身處理綜合類問題的能力。

一、高中數(shù)學知識在物理學習中的應用

在所有學科中，物理和數(shù)學之間的相關性最為緊密，首先，在分析受力問題時需要用到數(shù)學中的幾何知識，通過邊角關系或者三角形相似等找出各個力之間的關系，從而列出方程再進行計算。其次，有很多物理過程需要用圖像來進行表達，比如：運動中的s（路程）-t（時間）圖、v（速度）-t（時間）圖；簡諧振動中的x（位移）-t（時間）圖等，我們需要對這些圖中的拐點、交點、斜率、截距或者面積等進行分析，進而從中獲取有用的信息來幫助我們解決物理問題。再次，函數(shù)和比例的知識在物理中應用得非常廣泛，其能夠幫助我們快速計算出未知量的數(shù)值或者發(fā)現(xiàn)各量間的相互關系。最后，數(shù)學中的常見思想方法在處理某些物理問題時也經(jīng)常用到，如極值法、微元法等，它們通過假設研究對象處于極端的情況或者抽取當中的微小單元進行單獨研究，借此尋找蘊含的規(guī)律，然后再從整體的角度對其進行分析，進而得出最終的正確結(jié)果。因此，從某種層面上來說，數(shù)學和物理知識的學習存在一定的互通性，我們只有熟練掌握了相關的數(shù)學內(nèi)容，并實現(xiàn)靈活應用，才能在處理物理問題時做到“游刃有余”，將自身潛力充分發(fā)揮出來。

二、高中數(shù)學知識在化學學習中的應用

我們在學習化學內(nèi)容的過程中，同樣可以用到數(shù)學當中的很多知識和思想，下面根據(jù)我的實際經(jīng)驗概述具體的應用情況：首先，高中數(shù)學中的集合思想可以在學習化學某些概念時進行采用，比如酸、堿、鹽分別都可以看作不同種類物質(zhì)的集合；又如元素周期表中不同族類的元素也可以看成集合，運用這樣的方法能夠讓我們對物質(zhì)產(chǎn)生整體性的認知，不但方便了分辨和歸類，而且加深了自身對集合概念的理解，同時還方便了我們對各類化學元素或者物質(zhì)等共有特性進行研究。其次，二次函數(shù)、排列組合以及等比數(shù)列等在分析化學變量之間的關系以及計算中也都有涉及，例如：推算有機物的分子通式、無限次從溶液中析出結(jié)晶物的計算、守恒問題中對于某物質(zhì)濃度或者質(zhì)量的計算等。再次，極限思想在化學中的應用非常廣泛，尤其是在計算題中，例如：假如3g碳在足量的氧氣中充分燃燒，若生成一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，求參加反應的氧氣的質(zhì)量。

學生在解答這個問題的過程中需要用到極限的思想，將其分為兩種極端情況進行分析，最后得出氧氣質(zhì)量的范圍為4g到8g。其實，初中數(shù)學和化學之間也有一定的聯(lián)系，如用數(shù)軸可以表示化學概念或者物質(zhì)的反應過程，常見的有分散質(zhì)微粒直徑的表示、指示劑的變色范圍等。

三、高中數(shù)學知識在生物學習中的應用

很多學生認為數(shù)學和生物雖然都是理科，但是沒有什么必然性的聯(lián)系，這是他們認知觀念的錯誤，其實生物當中涉及非常多的高中數(shù)學知識。首先，我們可以借助集合來理解生物學中的一些概念，如生存斗爭與種間斗爭以及競爭之間的關系；又如酶、蛋白質(zhì)以及激素之間的相互關系，都可以利用集合這種形象的數(shù)學形式進行表示，這不但能夠加強我們對各概念的區(qū)分和理解，而且可以有效節(jié)省復習過程中所用的時間，達到一舉兩得的效果。其次，由于自然界中生物體具有遺傳、配對等的多樣性，使得排列組合和概率的知識在生物相關題目的計算中也需要經(jīng)常用到。最后，指數(shù)函數(shù)在生物中屬于特殊的存在，其不僅反映了生命體中細胞分裂的規(guī)律，還可以從宏觀上表示出特定環(huán)境條件下種群物種的繁衍情況，因此，我們在學習過程中需要將解讀函數(shù)圖像的能力和生物知識進行有效結(jié)合，只有這樣，才能分析出正確的結(jié)果。

總而言之，高中數(shù)學知識在很多學科的學習過程中都有所涉及，首先，在相關題目的計算中，我們需要用到數(shù)學公式或者運算技巧，其次，思想方法的使用不但能夠幫助我們快速解決一些物理或者化學難題，還可以作為輔助性的學習工具讓我們更好地理解和掌握其他學科中的概念，最后，通過了解和學習這些相互交叉的知識，能夠增強我們解答綜合類應用題的能力，進而促使我們堅定學好數(shù)學的信心。

[1]韓毅.高中數(shù)學教學滲透物理知識現(xiàn)狀的調(diào)查研究[D].首都師范大學，2014.

[2]祝遠超.例談高中數(shù)學知識在生物學解題中的應用[J].生物學通報，2011，46（4）：57-59.