高中物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的分類及滲透策略

肖向春

【摘 要】數(shù)學(xué)和物理是兩門聯(lián)系非常緊密的學(xué)科，需要教師很好的將兩者進(jìn)行滲透。筆者通過(guò)研究高中物理中數(shù)學(xué)思想的分類，指出教師要想將數(shù)學(xué)思想良好的運(yùn)用到物理教學(xué)中，必須改變教學(xué)思路，以開發(fā)學(xué)生想象力為主，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)適當(dāng)物理場(chǎng)景，讓數(shù)學(xué)思想潛移默化的在學(xué)生頭腦中形成，同時(shí)要多探索實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的認(rèn)知水平。

【關(guān)鍵詞】高中物理;數(shù)學(xué);分類滲透

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）20-0-01

隨著高中物理新課程改革的不斷推進(jìn)，注重學(xué)生的辨證思維能力，顯得尤為重要。利用數(shù)學(xué)理論和數(shù)據(jù)去指導(dǎo)物理學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生突破枯燥的物理概念，在學(xué)習(xí)中靈活的解決一些物理難題，使他們的認(rèn)知水平得到很大的發(fā)展，這是單純物理學(xué)習(xí)形成不了的。教師在用數(shù)學(xué)思想指導(dǎo)物理學(xué)習(xí)中，要沉得住氣，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行因材施教、循序漸進(jìn)，不只注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，更要注重多學(xué)科融合的情況，讓他們的數(shù)學(xué)和物理知識(shí)能解決實(shí)際問(wèn)題。筆者通過(guò)研究物理教學(xué)中數(shù)學(xué)方法的分類方法，指出滲透策略，希望對(duì)高中物理教學(xué)有所幫助。

一、高中物理數(shù)學(xué)思想的分類

數(shù)學(xué)思想指的是利用空間形式和數(shù)量關(guān)系解決人們的日常生活問(wèn)題，數(shù)學(xué)思想講求的實(shí)事求是的原則，數(shù)學(xué)知識(shí)的概念和原理可以指導(dǎo)解決日常中的物理現(xiàn)象，將物理問(wèn)題具體化和形象化，比如常見的函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、方程思想、整體思想等等。這些思想都可以巧妙靈活的運(yùn)用到物理教學(xué)中，這就需要教師注意挖掘他們內(nèi)在的聯(lián)系，學(xué)會(huì)總結(jié)和歸納。

1.函數(shù)與方程思想

單純的函數(shù)思想是利用函數(shù)的概念和性質(zhì)去解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，方程思想是利用事物的數(shù)量關(guān)系，將各種未知的條件轉(zhuǎn)為為方程，通過(guò)解方程得到未知量。在物理教學(xué)中，教師可以將物理量之間的關(guān)系通過(guò)函數(shù)列舉出來(lái)，并利用方程的性質(zhì)去解決比如速度、時(shí)間、動(dòng)能等問(wèn)題，從而使物理問(wèn)題具體化和數(shù)字化，學(xué)生能很容易的進(jìn)行理解掌握。在具體的教學(xué)中教師可以將物理概念和原理的推導(dǎo)過(guò)程利用函數(shù)思想將定義、定理數(shù)學(xué)化，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，探求已知量和未知量關(guān)系，找到正確的函數(shù)表達(dá)思想。

2.數(shù)形結(jié)合思想

利用數(shù)形結(jié)合可以將所研究的問(wèn)題化難為易，化繁為簡(jiǎn)。數(shù)學(xué)中將代數(shù)和幾何結(jié)合教學(xué)，將代數(shù)數(shù)字問(wèn)題利用幾何方法解答，是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常用到的方法。所有的物理概念和定律都可以采用數(shù)與形進(jìn)行解釋和運(yùn)算，物理問(wèn)題在數(shù)與形之間可以相互轉(zhuǎn)變，相互補(bǔ)充。比如速度和時(shí)間的問(wèn)題，完全可以采用公式進(jìn)行描述，也可以采用畫圖的方式讓學(xué)生實(shí)際體會(huì)理解，再比如牛頓第一定律，在運(yùn)用其進(jìn)行解題時(shí)，學(xué)生可以直接利用數(shù)學(xué)公式解題，教師也可以采用直觀的利用不同的物體傾斜面來(lái)加深學(xué)生理解。數(shù)形結(jié)合思想如果靈活運(yùn)用在物理教學(xué)中，會(huì)讓物理問(wèn)題變的形象化，學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)，起到事半功倍的效果，課堂效率也會(huì)提高很多。

3.歸納推理思想

由某種事物的局部特征思想，推導(dǎo)出事物的全部對(duì)象都具有該種思想，或者由個(gè)別事物推理出全部事物就是歸納推理的思想。在物理教學(xué)中，涉及到很多數(shù)學(xué)歸納思想，比如勻速直線運(yùn)動(dòng)涉及到速度不變和直線運(yùn)動(dòng)這個(gè)共性，微積分思想建立瞬時(shí)速度和加速度等重要概念。歸納推理是一種學(xué)生必須掌握的學(xué)習(xí)方法，是一種基本的思維方式，可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)變通的解決物理問(wèn)題，培養(yǎng)他們的綜合物理運(yùn)用能力。除了以上這些數(shù)學(xué)思想，此外還有建模思想、極限思想等，都是物理學(xué)習(xí)能夠運(yùn)用到的。

二、高中物理教學(xué)種數(shù)學(xué)思想滲透策略

1.改變教學(xué)模式，注重開發(fā)學(xué)生想象力

傳統(tǒng)物理教學(xué)模式單一，以教師講解為主，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，學(xué)生只會(huì)運(yùn)用物理公式去解決問(wèn)題，沒(méi)有自己的創(chuàng)造力，失去物理學(xué)習(xí)的價(jià)值。教師平時(shí)要注意將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到物理教學(xué)中，比如在講解物體的受力分析時(shí)，教師可以利用幾何的原理，將物體受力狀態(tài)進(jìn)行圖解，在計(jì)算物體受力大小和方向時(shí)，利用三角函數(shù)進(jìn)行講解，讓學(xué)生不僅學(xué)會(huì)受力大小，還能找到具體受力方向的角度函數(shù)，這種方法鍛煉了學(xué)生的思維能力，有助于他們大腦的開發(fā)。教師在平時(shí)要多搜集一些數(shù)學(xué)和物理融合的教案，并適當(dāng)運(yùn)用到課堂中，從自己開始慢慢體會(huì)數(shù)學(xué)和物理的聯(lián)系，只有這樣才能更好的進(jìn)行物理教學(xué)。

2.適當(dāng)創(chuàng)設(shè)物理場(chǎng)景，并將數(shù)學(xué)問(wèn)題運(yùn)用其中

教師要努力將課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生成為教學(xué)的主體，自覺(jué)地參與到課堂討論中來(lái)。物理場(chǎng)景讓學(xué)生主動(dòng)解決問(wèn)題發(fā)現(xiàn)規(guī)律，帶有一種積極的情感體驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展會(huì)很快。比如在講解動(dòng)能和小球碰撞問(wèn)題時(shí)，如果教師只是夸夸而談學(xué)生很難理解，為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)中的歸納推理思想，教師可以現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備一些質(zhì)量不相等的小球，讓學(xué)生按照距離依次擺開，然后讓第一個(gè)小球去碰撞別的球，看最終發(fā)生的現(xiàn)象是什么。學(xué)生親眼看的時(shí)間長(zhǎng)了，就會(huì)總結(jié)歸納出小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得到動(dòng)能傳遞規(guī)律，小球運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有反復(fù)性和相似性。

3.探索實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生認(rèn)知

教師要努力將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生全面的認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)性、全面性和具體性。比如在講解物體拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可以采用具體的拋小球運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生畫出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后采用函數(shù)的關(guān)系，用已知量解決未知量，采用代數(shù)法和三角法去分解相關(guān)的物理問(wèn)題，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系性，加深他們的理解能力。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)思想靈活運(yùn)用到物理教學(xué)中，不是一朝一日能解決的，這需要教師加強(qiáng)自己的知識(shí)儲(chǔ)備，在教學(xué)中需要有目的、分步驟地展開自己的教學(xué)。教師要提升自己的數(shù)學(xué)運(yùn)用能力，在滲透中要循序漸進(jìn)，不能拔苗助長(zhǎng)，要充分了解每個(gè)學(xué)生的個(gè)性，爭(zhēng)取讓班級(jí)每一個(gè)學(xué)生都在同一起跑線上，做到教育的全面性要求。

參考文獻(xiàn)

[1]徐衛(wèi)兵.中學(xué)物理中“類比思想”的教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2013，33（10）54.

[2]秦江川.高中物理教學(xué)中數(shù)理結(jié)合的問(wèn)題[J].教育理論與實(shí)踐，2009，18（3）：45-46.