李龍山
【摘 要】“數理一家”,把扎實的數學知識運用到后續物理教學中,對盡快適應中職物理學習,更好地理解物理知識,提高學習能力具有很好的實踐意義。
【關鍵詞】數學知識;中職物理;運用策略
俗話說得好“數理一家”,但由于數學和物理是分開教學,數學教師和物理教師之間又很少交流,物理教學和學生數學知識存在一定的“脫節”。久而久之,學生就會對學習物理失去興趣。如何把數學知識運用好,構建科學完整的教學體系,結合教學實踐,筆者就談談數學基礎知識在中職物理教學中的運用策略。
1.踏實做好調查研究,掌握第一手資料
1.1理清二學科知識的關聯問題
開學初,組織新、老教師通讀初中階段數學教材,了解學生已有的數學基礎,分析學習中職物理所要具備的數學知識,以及數學、物理兩學科知識的相互聯系與表述的區別等。通過調查研究,發現中職物理用到的數學知識主要有:一次函數、二次函數、反比關系及圖像、向量運算等。
1.2摸清受教對象的數學基礎
中等職業學校的學生數學基礎普遍薄弱,此時,物理、數學老師要相互溝通,查閱學生的數學成績,做到心中有數。同時在物理教學過程中,調查研究學生所具有的數學基礎知識。具體有以下幾個方面:(1)調查學生數學課的學習習慣、學習興趣、學習方法、數值計算能力等;(2)調查學生數學表達能力包括物理學科所要求的對字母與公式意義上的表述能力,根據問卷調查的結果,把學生分成優、良、中、一般等四個層次,便得在備課和講課時更有針對性。
2.認真分析學科教材,找準教學銜接點
教學過程中,力求找準物理與數學知識的關聯,努力降低學習物理的難度。
2.1運用數學語言準確表達物理概念
數學是物理的基礎,物理概念常用數學語言來表述。如“速度”的定義為“物體在單位時間內通過的位移”。在講解“速度”定義時,就從學生已有的數學基礎知識——數學中的分式概念出發,舉出具體實例讓學生計算速度,學生就很容易領悟出“速度”就是“用位移除以時間相所得的商”,并知道“速度”表示的是運動物體每小時或每分鐘或每秒通過的位移。然后教師指出“每小時、每分鐘、每秒”在物理中稱為“單位時間”就行了,相類似的物理量定義還有:加速度、密度、壓強、功率、電功率等等。
2.2利用數學中函數的知識揭示物理規律
數學中函數知識在物理教學時很重要,利用好它,可以使物理規律的展示更直觀、更通俗易懂,更容易掌握。
比如,從S-t圖像可直接定性看出物體的運動情況:速度的大小,運動方向,相等時間里兩物體的位移;從v-t圖像可以看出同一時刻速度的大小,相同時間內兩物體位移大小(圖像所圍面積大小)等物理規律。
2.3利用數學圖形幫助學習物理知識
數學圖形是一種很直觀的“語言”,物理學習也離不開圖形。中職物理的學習就要求學生能看懂會畫出諸如:受力圖、光路圖以及電路圖等,都要求學生具備一定的數學幾何作圖的基礎知識。
教師在這些內容的教學中,都應考慮學生的數學基礎,幫助學生學習這些物理知識。如“受力圖”的學習過程,為表示力的三要素,教師就要引導學生應用數學中的有向線段的箭頭來表示方向,有向線段的起點表示力的作用點等。
2.4夯實數學基礎,降低學習物理的難度
學生數學基礎掌握得不牢固,就不能滿足解決物理問題的需要,在實際教學中,教師應通過例題講解示范,彌補數學知識欠缺的地方。雖然學生們在初中時學過簡單的初等三角函數知識,但許多學生都已記不清三角函數值了。而學中職物理這部分知識時,學生數學科學習還沒有學到高中部分三角函數知識。
3.靈活掌握數學方法運用于物理教學
在教學中,要有意識地引導學生恰當地把數學方法、思想和技巧運用到物理學習中去,以達到化繁為簡、舉一反三、省時高效的目的,逐步形成靈活多變、熟能生巧的解題思路和創新思維。
3.1物理規律推導
數學方法也是推導、論證物理問題和規律的一種方法。中職學生已具備一定量的數學基礎知識,運用這些知識推導某些物理規律。例如,電學部分串、并聯電路特點學習時,教師應引導學生運用數學演繹、推理的方法,總結出各支路的電阻和總電阻的關系。
3.2物理公式變換
有許多物理問題都要用數學公式來表述和解決,除了用到物理公式的原形外,還會用到其變換式,這都用到數學公式的變換思想。教學中,教師就要引導學生知道數學中有:當AB=C時,有B=C/A、A=C/B這種變換公式。
3.3物理問題解決
數學知識不僅是用于推理、論證物理規律和公式的方法,同時也是用來解答物理問題的工具。許多物理習題的解答,就需要應用到數學方法,如極值法、比例法、圖像法等。把數學方法融入解決物理問題中去。
總之,在中職物理教學中運用好數學知識,就能充分發揮數學的工具作用,就能提高學習物理的興趣,增強學好物理的信心,盡快適應中職物理的學習,同時,物理學習又能促進對相關數學知識的理解、掌握,做到同頻共振,優勢互補。
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(基金項目:江蘇省職業教育第三期教學改革重點研究課題“中職對口單招數學命題與教學對策研究”(項目編號ZCZ11)及江蘇省十三五規劃2016年度課題“中等職業學校走班制分層教學研究”(項目編號D/2016/03/46)的階段性研究成果。)