高中物理與數(shù)學(xué)思想的融合教學(xué)探討

葛學(xué)昌

【摘要】物理知識點(diǎn)具有抽象性、豐富性、思維性等特性，傳統(tǒng)模式的教學(xué)無法讓學(xué)生開動(dòng)思維和全方位地理解知識點(diǎn)，物理和數(shù)學(xué)的知識有一定的互通性，可以促進(jìn)學(xué)生對于知識點(diǎn)的聯(lián)想.數(shù)學(xué)思想的融合將知識更直白地展示在學(xué)生面前，激發(fā)學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識蘊(yùn)藏在生活中，感受物理知識的魅力所在，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.本文首先闡述高中物理融入數(shù)學(xué)思想的重要性，又描述高中物理課程現(xiàn)狀，總結(jié)高中物理和數(shù)學(xué)思想的聯(lián)系，最后提出高中物理融入數(shù)學(xué)思想的相關(guān)策略.希望可以給相關(guān)人員一些參考.

【關(guān)鍵詞】高中物理；數(shù)學(xué)思維；課堂教學(xué)

高中物理和數(shù)學(xué)之間具有依存性，數(shù)學(xué)是物理的基礎(chǔ)，物理知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用都要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和思路，這也是高中物理融入數(shù)學(xué)思想的重要意義.結(jié)合數(shù)學(xué)思想學(xué)習(xí)物理知識，一定程度上將物理知識容易化，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識減輕壓力，有效提高學(xué)生探究物理知識的能力，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)物理.所以教師在進(jìn)行高中物理的教學(xué)中適當(dāng)融入數(shù)學(xué)思想，能夠提升物理課堂的趣味性，促使學(xué)生積極學(xué)習(xí)物理知識，從而提升教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.物理教學(xué)中不同階段所需要的數(shù)學(xué)思想和方法也有所不同，讓學(xué)生可以循序漸進(jìn)地把數(shù)學(xué)思維用于物理學(xué)習(xí)，有效實(shí)現(xiàn)高中物理與數(shù)學(xué)思想的真正融合.

1 高中物理融入數(shù)學(xué)思想的重要性

1.1 激發(fā)學(xué)生的興趣

在傳統(tǒng)教學(xué)理念下，大部分學(xué)生對于物理的學(xué)習(xí)很吃力，降低了學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的興趣，正因如此，高中學(xué)生對于物理的學(xué)習(xí)缺乏熱情、缺乏興趣還缺乏自主學(xué)習(xí)能力.高中物理的知識點(diǎn)有一定的難度，大部分知識不僅需要學(xué)生理解，更需要學(xué)生根據(jù)題目進(jìn)行分析和運(yùn)用，所以僅僅依靠教師的講解是無法讓學(xué)生掌握物理知識點(diǎn)的，要讓學(xué)生對于物理產(chǎn)生興趣，擁有自主學(xué)習(xí)能力，才能更好地掌握知識點(diǎn).數(shù)學(xué)思想的融入提升了物理知識點(diǎn)的趣味性，降低物理知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)難度，教師要讓學(xué)生理解物理和數(shù)學(xué)的互通性，找到物理和數(shù)學(xué)的聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，讓學(xué)生真正理解物理知識蘊(yùn)藏的趣味，才有助于后續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展.物理知識的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生對知識點(diǎn)有熟練的運(yùn)用能力，數(shù)學(xué)思想的有效融入，可以提高學(xué)生的思維靈活程度，讓學(xué)生的思維得到擴(kuò)展，引發(fā)學(xué)生的思考，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.

1.2 加強(qiáng)學(xué)生的理解

高中物理的知識點(diǎn)大部分都很抽象化，無論是概念、定義還是公式，學(xué)生直接通過教師講解的方式，理解物理知識點(diǎn)會有很大的難度，融入數(shù)學(xué)思維讓學(xué)生對于課本內(nèi)容有全方位的理解，方便學(xué)生后續(xù)對于物理的學(xué)習(xí)和知識點(diǎn)的運(yùn)用.學(xué)生的物理成績不理想的根本原因就是無法深入理解和靈活運(yùn)用物理知識，數(shù)學(xué)思想的融入可以將原本抽象化的物理知識點(diǎn)簡單化，讓學(xué)生可以理解其中的邏輯性，找到物理題目的解題思路，加強(qiáng)對于物理知識點(diǎn)的了解和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更加理解物理的學(xué)習(xí)方法，從而進(jìn)一步提升物理成績，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).所以，數(shù)學(xué)思想也是物理教學(xué)中的重要工具，數(shù)學(xué)的邏輯性與物理的邏輯性相通，數(shù)學(xué)的科學(xué)性、實(shí)際性與物理的抽象性互補(bǔ)，讓學(xué)生感受兩者的聯(lián)系，從而進(jìn)一步對于物理抽象化的知識進(jìn)行理解［1］.由此可知，數(shù)學(xué)思維是物理教學(xué)的最好選擇.

1.3 提高綜合能力

高中學(xué)生的學(xué)業(yè)壓力很大，選擇最適宜的教學(xué)方法，加快學(xué)生對于知識點(diǎn)的認(rèn)知，是減少學(xué)生壓力的最好方法.高中物理對于高中學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，采用對于物理的學(xué)習(xí)融入數(shù)學(xué)思想的方法，可以促進(jìn)學(xué)生對于物理知識的掌握，數(shù)學(xué)的實(shí)際性融合物理的抽象性，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生對于問題的判斷，鍛煉學(xué)生對于知識點(diǎn)的應(yīng)用，同時(shí)在答題方面可以加強(qiáng)學(xué)生對于問題的分析能力.數(shù)學(xué)思想對于物理學(xué)習(xí)的融入，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的教學(xué)質(zhì)量，還擴(kuò)展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了學(xué)生全面發(fā)展的能力，提高了學(xué)生的綜合能力，這對于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和生活都有重大影響.高中對于學(xué)生的綜合能力提升培養(yǎng)較少，數(shù)學(xué)思想的融入對學(xué)生未來綜合能力的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2 高中物理課程現(xiàn)狀

2.1 難度的提升

我國在初中教學(xué)階段，就設(shè)立了物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，但是所學(xué)知識相對簡單，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的物理思維.進(jìn)入高中階段，物理知識點(diǎn)的難度有了顯著的提升，需要用物理的眼光看待各種問題，所以大部分學(xué)生對于物理的學(xué)習(xí)都很吃力.高中物理的學(xué)習(xí)，要學(xué)生透過課本上的知識，挖掘其深處的含義并靈活運(yùn)用，這也是高中物理難度提升的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn).普通教學(xué)方法很難讓學(xué)生真正地理解知識的含義，根據(jù)題目靈活運(yùn)用更是難上加難，所以教師需要完善教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生物理思維，讓學(xué)生可以更好地掌握知識.

2.2 學(xué)生掌握情況

高中物理對于學(xué)生知識的掌握和靈活運(yùn)用都有很高的要求，學(xué)生需要透徹地了解物理知識點(diǎn)，可以靈活運(yùn)用知識點(diǎn)解決實(shí)際問題，才能在真正意義上掌握知識點(diǎn)［4］.大部分高中生對于物理的掌握情況都不是很好，主要原因是物理的思維方式不正確，對于物理的學(xué)習(xí)還停留在對表面知識的記憶，不能理解定義和公式背后的理論關(guān)系，所以對于簡單的題目，可以通過代入公式的方法進(jìn)行運(yùn)算，但是對于需要靈活運(yùn)用知識點(diǎn)的題目，學(xué)生就會出現(xiàn)找不到解題思路的問題，這也是學(xué)生對于知識點(diǎn)掌握不全面導(dǎo)致的，所以教師要加強(qiáng)學(xué)生對于知識點(diǎn)的掌握和靈活運(yùn)用，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

3 高中物理與數(shù)學(xué)思想的聯(lián)系

3.1 類比思想

類比思維是把有相似屬性的不同事物進(jìn)行分析，不是將兩個(gè)事物進(jìn)行簡單的比較［2］而是從某一事物的某些已知特征去推測另一半事物的相應(yīng)特點(diǎn)存在的思維活動(dòng).類比是用邏輯思維進(jìn)行推理，用高中物理和高中數(shù)學(xué)來說，高中物理的重點(diǎn)是質(zhì)和運(yùn)動(dòng)，高中數(shù)學(xué)探究的是量和空間，質(zhì)和量本來就有共通性，這也決定了數(shù)學(xué)和物理的共通性，所以將數(shù)學(xué)思想中的類比思想運(yùn)用到高中物理當(dāng)中，這是有效的結(jié)合，也能夠促進(jìn)學(xué)生對于兩學(xué)科的共同進(jìn)步.

3.2 數(shù)形結(jié)合

數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)中常用的思想，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中問題的解決都是根據(jù)題目中的條件進(jìn)行推理和運(yùn)算得出相應(yīng)的結(jié)論，條件和結(jié)論的聯(lián)系，相對比在數(shù)的方向進(jìn)行研究和分析不如在幾何方向進(jìn)行探討更加清晰，利用數(shù)和形的結(jié)合運(yùn)算，解決數(shù)學(xué)問題［3］.這種思想也適用于高中物理，矢量是既有大小又有方向的物理量，利用數(shù)形結(jié)合的方法，建立坐標(biāo)系，可以更清晰地判斷正負(fù)位移，更好地描述初位置和末位置的關(guān)系.

3.3 方程式

方程式也就是等式里有未知數(shù)，解方程是用已知條件求未知數(shù)值的求值的過程，方程式是“設(shè)元”的方式建立等式［2］.高中物理的內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)已知現(xiàn)象和所給條件，去判斷未知的現(xiàn)象，一般采取的解決方式都是先設(shè)定一個(gè)假設(shè)，再反向推理是否合理，但是這種方法會出現(xiàn)假設(shè)錯(cuò)誤的情況，浪費(fèi)做題時(shí)間.如果利用數(shù)學(xué)思想的方程思想，利用未知數(shù)的方法進(jìn)行正向推導(dǎo)，可以降低物理學(xué)習(xí)的難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

3.4 建立模型

建模思想也就是建立數(shù)學(xué)模型的思維方式，可以用于解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，數(shù)學(xué)方向可以在客觀的角度描述情況、條件和其他隱含規(guī)律等，為實(shí)際生活和數(shù)學(xué)運(yùn)用之間建立聯(lián)系.建模思想應(yīng)用到高中物理之中，可以防止學(xué)生被其他因素所影響，從問題中及時(shí)選取有用的信息，最后進(jìn)行正確的分析.建立模型思想一般分為五個(gè)部分：對于問題的分析，合理化的提取重要信息，正確對模型進(jìn)行建立，求出正確答案，最后再進(jìn)行驗(yàn)證［3］.所以，建模思想就是把物理問題變換為數(shù)學(xué)問題進(jìn)行解答，如果驗(yàn)證結(jié)果正確可以直接得出正確結(jié)論，如果驗(yàn)證結(jié)果錯(cuò)誤就需要從重要條件提取開始再次計(jì)算，反復(fù)計(jì)算最后得出正確結(jié)論.

4 高中物理融入數(shù)學(xué)思想的相關(guān)策略

4.1 系統(tǒng)規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容

教師要對高中物理中蘊(yùn)含數(shù)學(xué)思想的內(nèi)容進(jìn)行整理，對數(shù)學(xué)思想有進(jìn)一步的了解，分析出各種數(shù)學(xué)思想不同的表現(xiàn)形式，從而對物理教材內(nèi)容進(jìn)行融合，對于課程內(nèi)容和授課方式全方位地整改.數(shù)學(xué)思想的準(zhǔn)確融入，需要一個(gè)完整教學(xué)體系，才能對學(xué)生有幫助，讓學(xué)生更好地理解和掌握物理知識，這也是數(shù)學(xué)思想融入物理學(xué)習(xí)的重要意義.完整的教學(xué)體系，需要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)思想在物理學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用，哪一部分的物理知識運(yùn)用哪一種數(shù)學(xué)思想，所以需要教師對于數(shù)學(xué)思想在物理知識中的定位有詳細(xì)的了解，為學(xué)生制定出合理的教學(xué)方案，進(jìn)一步引起學(xué)生的興趣，提升物理教學(xué)質(zhì)量.

4.2 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)思想

融入數(shù)學(xué)思想在物理學(xué)習(xí)中，改變了學(xué)生原本的學(xué)習(xí)方法，方式的改變需要時(shí)間，所以教師需要循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生，不要急于求成.學(xué)生接受新的學(xué)習(xí)方法，需要經(jīng)歷一個(gè)從不理解到明白，再到接受和理解，最后才能運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用之中的過程，在這個(gè)過程中改變過程中可能出現(xiàn)大量問題，學(xué)生會有不能接受的心理反應(yīng)，教師需要對于學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，才能解決學(xué)生的問題和疑惑，更快地讓學(xué)生接受這個(gè)學(xué)習(xí)方法，才能真正有效地提高學(xué)習(xí)效率［4］.教師在教學(xué)過程中，也需要給學(xué)生足夠的理解空間，由淺入深地滲透數(shù)學(xué)思想，有接受的過程，才能讓學(xué)生將數(shù)學(xué)思想準(zhǔn)確地應(yīng)用到物理學(xué)習(xí)中.

4.3 學(xué)生反復(fù)練習(xí)，教師反復(fù)滲透

高中物理融合數(shù)學(xué)思想的過程是漫長的，所以需要教師對數(shù)學(xué)思想有高度理解和詳細(xì)的總結(jié)，數(shù)學(xué)思想方式多種多樣，想要理解全部的數(shù)學(xué)思想方式，學(xué)生和教師都需要付出很大的努力.教師需要對課時(shí)反復(fù)研究，采用適合本班學(xué)生的教學(xué)方式，全面總結(jié)物理知識中的數(shù)學(xué)思想，才能在上課的時(shí)候滲透對應(yīng)的數(shù)學(xué)思想，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.剛開始會覺得數(shù)學(xué)思想融入物理學(xué)習(xí)很難，學(xué)生必須反復(fù)練習(xí)，教師需要反復(fù)滲透，將高中物理與數(shù)學(xué)思想真正融合的時(shí)候，才能真正提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量.

4.4 有機(jī)結(jié)合

在高中物理中融入數(shù)學(xué)思想，是對物理學(xué)習(xí)的輔助作用，要根據(jù)學(xué)生情況對數(shù)學(xué)思想進(jìn)行滲透.物理中很多知識點(diǎn)也不適合數(shù)學(xué)思想，所以教師要正確判斷物理中數(shù)學(xué)思想的定位，數(shù)學(xué)思想融入物理教學(xué)，主要是培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用的能力.數(shù)學(xué)思想是幫助學(xué)生將物理知識簡單化的工具，是高中物理的重要學(xué)習(xí)方法.教師是在高中物理中滲透數(shù)學(xué)思想，而不是把高中物理變成數(shù)學(xué)，所以要有機(jī)融合對于數(shù)學(xué)思想和高中物理，才能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

5 結(jié)語

總而言之，高中物理中融入數(shù)學(xué)思想可以降低物理的學(xué)習(xí)難度，鍛煉學(xué)生的靈活運(yùn)用能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.數(shù)學(xué)思想對于物理的學(xué)習(xí)起到推動(dòng)的作用，教師的逐漸滲透和學(xué)生的主動(dòng)練習(xí)，都為物理融入數(shù)學(xué)思想的成功奠定基礎(chǔ)，通過師生的共同努力，增強(qiáng)高中物理的學(xué)習(xí)效果.

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