高中物理教學中數(shù)學思想方法的分類及滲透

韋微

摘 要：數(shù)學和物理的聯(lián)系非常密切，在物理的學習中滲透數(shù)學知識和思維可以幫助學生更好地學習物理。高中物理的學習難度較大，而且物理知識也相對比較枯燥。教師需要不斷創(chuàng)新教學方式，在教學中融入數(shù)學知識和方法，提高學生學習物理的興趣。將物理知識和數(shù)學知識相結合可以使學生加深對物理知識的理解，幫助學生更好地提高物理成績。文章通過分析和研究高中物理教學中數(shù)學思想方法的分類及滲透策略，為廣大物理教師提供一些幫助和指導。

關鍵詞：高中物理;數(shù)學思想;策略

中圖分類號：G633.7?文獻標識碼：A?文章編號：2095-624X（2020）23-0037-02

在物理的學習中融入數(shù)學思想可以讓學生的思維得到發(fā)展和鍛煉，學生可以從不同的角度鞏固知識。數(shù)學和物理都是實踐性很強的學科，將數(shù)學思想和方法運用于物理中可以簡化物理中抽象、復雜的概念，加強數(shù)學和物理之間的聯(lián)系，幫助學生提高學習能力。

一、高中物理教學中數(shù)學思想的分類

1.函數(shù)與方程思想

函數(shù)與方程的思想是通過函數(shù)這種表達形式，把各個量之間的關系表現(xiàn)出來，并且運用函數(shù)方程來解決問題。函數(shù)與方程思想是數(shù)學思想中的一種，可以幫助人們在解決問題時理清關系量之間的關系。在解決物理問題的過程中應用函數(shù)與方程思想，有利于激發(fā)學生學習物理的興趣，有利于提高學生對知識的理解能力。在高中物理的教學中，教師廣泛應用著函數(shù)與方程的思想。比如，對物理一般規(guī)律進行認識;比如，引導學生對物理公式的推導等。在物理的教學中，教師可以用函數(shù)來表示量與量之間的關系，這樣可以使物理問題更加具體化[1]。學生在了解和學習了具體的物理問題后，可以通過建立數(shù)學模型來解決問題，這樣就提高了學生的解題效率和正確率。

2.數(shù)形結合的思想

在數(shù)學的學習中，數(shù)形結合思想可以幫助學生更直觀地發(fā)現(xiàn)變量之間的關系。數(shù)形結合思想在物理教學中同樣重要，教師可以利用它將一些抽象或者復雜的物理問題通過畫圖像的方式表達出來。整個高中物理教材中有很多不同類型的圖像，按照圖形的不同可以分成直線型、正弦曲線型和其他型。高中物理中的重要圖像有運動學中的振動圖像、波動圖像，還有電學中的電流圖像、電壓圖像，伏安法測電阻中用到的圖像等。用圖像來解決問題在物理考試中占的比例很高，這就要求學生在日常學習中重視關于物理圖像的理解和應用。數(shù)形結合的思想可以幫助學生更加迅速地解決問題，從而提高學生的做題速度和做題效率。

3.歸納推理思想

歸納推理思想是由某類事物的部分對象具有一定的特征，推出這一類事物的全部對象都具有這些特征的推理或者由個別事實概括出一般結論的推理[2]。在數(shù)學學習中，學生要把握規(guī)律本質(zhì)，發(fā)展歸納推理思想。在物理的學習中，學生也要通過應用歸納推理的思想來分析和解決問題。比如在教學勻速直線運動的問題時，學生可以對幾個經(jīng)典案例進行分析和歸納。歸納推理可以幫助學生靈活地解決問題。應用歸納推理思想可以培養(yǎng)學生的綜合學習能力，幫助學生形成一般推理能力。

4.分類的思想

分類討論思想就是將關系量按照一定的規(guī)律進行分類，再對分類的各個對象分別進行探究。分類在很多學科中都得到了具體的體現(xiàn)。在物理學科中，分類思想把物理知識分成電學、力學、熱學等，學生通過系統(tǒng)的學習可以把知識都串聯(lián)在一起。高中物理知識比較多，而且難度比較大，很多學生在學習過程中容易跟不上進度。這個時候就需要教師通過分類的思想，對物理知識進行分類，幫助學生理清知識脈絡，讓學生明確每個知識點對應的位置。在物理學習中運用分類的思想，學生可以進行細化學習，有助于學生提高物理學習能力。

5.轉化的思想

轉化是指在面對比較復雜和難以解決的問題時，通過應用自己所學的知識進行轉化，得出正確答案的思想。轉化這種數(shù)學思想已經(jīng)被廣泛應用在物理的學習中。利用轉化思想需要學生進行大膽的猜想，通過不斷地嘗試，發(fā)現(xiàn)量與量之間的關系，進而轉化為以前學習過的知識。轉化思想可以培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，可以幫助學生養(yǎng)成獨有的思維方式。很多物理問題看似很難解決，在應用轉化思想后就可以很快地解決。學生通過轉化可以發(fā)現(xiàn)問題的一般規(guī)律，從而可以運用學過的知識進行分析和解答。轉化思想的運用不僅可以幫助學生進行物理學習，對其他學科的學習也大有幫助。

二、高中物理教學中數(shù)學思想滲透策略

1.創(chuàng)新教學模式

傳統(tǒng)的物理教學模式比較單一，教師在講臺上對學生進行單方面的教授，學生機械地跟著教師的思維走。教師說用哪種方法解決問題就用哪種方法解決問題，學生沒有形成自己的思維方式。而且高中物理的知識比較難懂而且枯燥無味，學生很容易對物理產(chǎn)生厭倦的心理。這就需要教師不斷地對教學方式進行創(chuàng)新和改變。除了用傳統(tǒng)的物理思想解決問題，教師還要把數(shù)學思想融入日常教學中[3]。比如，在計算物理受力的大小和方向時，教師可以讓學生通過應用三角函數(shù)進行解答。三角函數(shù)在高中數(shù)學教材中是重點學習的內(nèi)容，學生通過應用三角函數(shù)的知識解答物理問題，可以找到物體受力方向的角度函數(shù)。教師要積極開發(fā)學生的大腦，發(fā)散學生的思維，不要讓學生的思維固化。數(shù)學思維和數(shù)學知識可以幫助學生更好地解決物理難題。數(shù)學和物理本來就是相輔相成、相互融合的。物理教師在日常教學和備課時要注意多發(fā)現(xiàn)和搜集一些數(shù)學和物理相結合的問題，并且應用到課堂教學中，要讓學生明白數(shù)學和物理之間的關系，讓學生了解到數(shù)學知識和數(shù)學思維可以幫助自己提高物理成績和物理學習能力。

2.用數(shù)學思想來解決物理問題

在物理課堂教學中，教師要明確學生的主體地位，在教授過程中要根據(jù)學生的具體情況來把握教學進度[4]。教師在教學時，要適當?shù)貏?chuàng)設物理場景，讓學生運用數(shù)學的思想去解答。例如，在學習傳感器及其工作原理時，教師可以通過分組的方式讓學生進行實驗，創(chuàng)設一個物理場景。實驗過程中，學生在小盒子的側面放置一個燈泡，在盒子外部設置開關，把磁鐵放到盒子的上面，燈泡隨之發(fā)亮，把磁鐵拿下來，燈泡隨之熄滅。學生通過進行物理實驗后可以通過歸納推理的思想發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律，最后得出結論。物理知識大多都很抽象，學生對概念、公式等難以理解，時間長了，就慢慢喪失了對物理學習的興趣。教師要積極聯(lián)系生活實例，通過數(shù)學思想來創(chuàng)設物理教學情境。例如，在教授物理的拋物線運動時，教師可以通過拋小球的實驗，讓學生畫出小球的運動軌跡。在這里，教師就可以引導學生運用函數(shù)與方程的思想來解決問題。通過物理實驗的學習，學生可以更直觀地了解所學的知識，在物理實驗中結合數(shù)學思想既方便學生研究和解決問題，又加深了學生對物理知識的理解。

3.通過數(shù)學思想的運用提高學生的學習能力

每次結束一個單元或者一個知識點的學習后，教師都要注重引導學生進行歸納和總結。在歸納總結的過程中，學生可以加深理解，鞏固所學的知識。在這一過程中，教師要讓學生養(yǎng)成自覺歸納總結的習慣，提高學生的自主學習能力。數(shù)學思想的應用不是一蹴而就的，需要學生長時間的學習和實踐[5]。這需要教師對學生進行有意識的培養(yǎng)，需要不斷深化物理問題。教師要明確數(shù)學思想對解決物理問題的重要性，只有這樣，才能讓學生明確數(shù)學思想的重要性。教師要鼓勵學生用不同的方法解答問題，發(fā)散學生的思維。不管是函數(shù)與方程思想還是數(shù)形結合、分類或是轉化的思想，都需要學生進一步去發(fā)掘和應用。數(shù)學思想的運用可以幫助學生提高物理學習能力，幫助學生提高學習理科的思維能力。

4.發(fā)揮教師的價值引領作用

由于高中生的個人主體意識還有待加強，這就需要教師在課堂中不斷引導。因此物理教師要明確物理和數(shù)學之間的關系，不斷吸收先進的教學思想和教學方式，在課下及時與其他物理教師和數(shù)學教師進行經(jīng)驗總結。物理教師要時常翻看數(shù)學教材，并了解學生的數(shù)學學習情況和學習進度。物理教師必須提高自己對數(shù)學的重視程度，這樣才能潛移默化地影響學生。在日常的課堂教學中，教師要重視和發(fā)揮自身的價值引領作用，幫助學生更好地學習物理知識。

結 語

物理這門學科有著較強的邏輯性和實踐性，且物理知識存在抽象、分散不均等各種問題，因此高中物理的學習對學生來說有一定的難度。教師要充分了解學生的個性和學習情況，結合實際情況開展教學，積極拓展學生的思維能力。教師在高中物理的教學中將數(shù)學思想進行滲透，潛移默化地影響學生通過轉化、分類、函數(shù)方程、數(shù)形結合等數(shù)學思想解決物理難題，能夠幫助學生更好地學習和理解物理知識，從而為以后的學習和發(fā)展奠定基礎。

[參考文獻]

[1]劉蘇敏.高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的教學策略[EB/J].新教育時代電子雜志（教師版）， 2016（19）：18.

[2]儲欣萍.數(shù)學思想方法在高中物理教學中的應用[J]. 數(shù)理化學習（教育理論），2019（3）：31-32.

[3]華城林.高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的教學策略[J].當代旅游，2018（2）：255.

[4]喬建鋒.高中物理中數(shù)學思想與方法教學的研究[J].新天地：開拓教育新天地，2011（10）：158.

[5]宋雪菡.高中物理解題中數(shù)學思想的應用實踐[J].數(shù)理化解題研究，2017（6）.

作者簡介：韋 微（1982— ），女，壯族，廣西都安人，中學一級教師，本科，研究方向：基礎教育。