中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想的運(yùn)用

摘要：現(xiàn)階段隨著我國(guó)教育事業(yè)的全面發(fā)展，加上新課程教育改革事業(yè)的不斷完善，對(duì)中學(xué)物理教學(xué)提出了更多更高的要求。在中學(xué)物理教學(xué)中，運(yùn)用數(shù)學(xué)思想能夠有效解決物理問(wèn)題，使得物理表達(dá)公式更加簡(jiǎn)潔，能夠?qū)Ω黜?xiàng)物理問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算，輔助學(xué)生更好的解答各項(xiàng)問(wèn)題。本文對(duì)中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想的運(yùn)用進(jìn)行探析，在物理教學(xué)過(guò)程中融入數(shù)學(xué)思想，更好地促進(jìn)物理教學(xué)事業(yè)的發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中學(xué)；物理；數(shù)學(xué)思想；應(yīng)用

近些年來(lái)隨著新課改進(jìn)程不斷加快，對(duì)于中學(xué)教學(xué)活動(dòng)提出了更多更高的要求。從目前教材內(nèi)容以及各項(xiàng)考試試題來(lái)看，物理學(xué)科中對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)也做出了相應(yīng)考查。如何在物理教學(xué)過(guò)程中，將物理問(wèn)題有效轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問(wèn)題，是相關(guān)教育工作者關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)語(yǔ)言能力進(jìn)行培育，讓學(xué)生能夠在物理理論以及實(shí)踐學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)建立物理概念，培養(yǎng)學(xué)生推理和論證能力，讓學(xué)生學(xué)習(xí)能力有效提升，便于教學(xué)活動(dòng)的有序開(kāi)展。

一、 中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想的重要作用分析

物理學(xué)主要對(duì)物體運(yùn)動(dòng)形式以及基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，數(shù)學(xué)是探究現(xiàn)實(shí)空間形式以及數(shù)量關(guān)系之間的學(xué)科，雖然二者對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行研究，但是實(shí)際目的卻存在一定相似性。物理與數(shù)學(xué)都是對(duì)自然界中各項(xiàng)變化規(guī)律進(jìn)行研究，從實(shí)踐活動(dòng)中更好的應(yīng)用，二者之間相互影響，共同促進(jìn)。新課程標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)物理學(xué)科的科學(xué)性做出了明確要求，通過(guò)科學(xué)化的物理實(shí)驗(yàn)以及數(shù)學(xué)思想方法是研究物理學(xué)的重要工具，更好的發(fā)現(xiàn)物理學(xué)中各項(xiàng)變化過(guò)程，找尋最常見(jiàn)的發(fā)展規(guī)律。

從物理學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展歷史中可以看出，將物理學(xué)相關(guān)知識(shí)與數(shù)學(xué)方法有效結(jié)合，能夠使得物理學(xué)從定性描述轉(zhuǎn)為實(shí)際計(jì)算。數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)知識(shí)在物理教學(xué)中有效應(yīng)用，能促進(jìn)力學(xué)相關(guān)知識(shí)以及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的發(fā)展。數(shù)學(xué)思想是進(jìn)行有效推理論證的重要手段，在現(xiàn)階段物理教學(xué)中，有大多數(shù)公式能夠全面反映出各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及定義知識(shí)，通過(guò)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行推算，能夠總結(jié)出更多公式。這樣不僅能夠讓學(xué)生獲取更多全新的理論知識(shí)，還能強(qiáng)化物理知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，使得各個(gè)現(xiàn)象的實(shí)際本質(zhì)有效顯現(xiàn)。

二、 中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想的運(yùn)用探析

（一） 逆向思維在物理教學(xué)中的應(yīng)用

逆向思維是在原有問(wèn)題的基礎(chǔ)上反向?qū)Ω黜?xiàng)問(wèn)題進(jìn)行分析探究，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要根據(jù)各項(xiàng)問(wèn)題采取相應(yīng)的代入方法，比如有順序反向、邏輯反向、路徑反向等，通過(guò)逆向思維方法能夠從事物發(fā)展的實(shí)際結(jié)果對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，從事物整體發(fā)展過(guò)程出發(fā)顛倒思考問(wèn)題，逆著發(fā)展順序探究問(wèn)題。在目前物理教學(xué)中通過(guò)逆向思維能夠更好的解決各項(xiàng)教學(xué)難題，獲取相應(yīng)的教學(xué)成果。比如在物理知識(shí)變換過(guò)程中，可以將各個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行反演，在解答勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在教學(xué)過(guò)程中可以反過(guò)來(lái)勻速加速直線運(yùn)動(dòng)。例如一輛汽車以3m/s2的加速度剎車之后繼續(xù)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在停車之后的1s時(shí)間內(nèi)的位移為多少米？在解答此類問(wèn)題時(shí)，常規(guī)的思維模式都是通過(guò)勻減速直線運(yùn)動(dòng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解答，需要列出完整的方程式來(lái)解釋，此類教學(xué)過(guò)程難度較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不利于理解。所以當(dāng)前可以將減速直線運(yùn)動(dòng)視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這樣能夠便于學(xué)生理解知識(shí)，提高課堂教學(xué)效率。

（二） 數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想在物理教學(xué)中的應(yīng)用

目前通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)中的圖像方法能夠與物理教學(xué)中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，比如在物態(tài)變化此節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容中，通過(guò)溫度相關(guān)的圖像能夠全面解答物態(tài)變化中晶體熔化等特點(diǎn)。其中涉及的圖像內(nèi)容較多，知識(shí)點(diǎn)也較為復(fù)雜。圖像法自身較為形象，便于理解和概括，能夠?qū)⑽锢斫虒W(xué)中難度較大以及復(fù)雜系數(shù)較高的圖像直觀呈現(xiàn)。通過(guò)圖像方法來(lái)解答物理問(wèn)題，首先需要充分明確圖像中所含有的各個(gè)基礎(chǔ)物理量，確定坐標(biāo)上的分度值，掌握?qǐng)D像中所包含的物理知識(shí)。通過(guò)圖像中的各個(gè)坐標(biāo)以及交點(diǎn)位置等，進(jìn)行整合判斷，根據(jù)圖像內(nèi)容融入相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，從而得出具體論斷，使得物理知識(shí)解答過(guò)程更加科學(xué)合理化。

（三） 通過(guò)不等式來(lái)解決凸透鏡焦距取值范圍問(wèn)題

在凸透鏡焦距取值范圍教學(xué)中，從教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中可以看出，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有較多困難，如果在此章節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程中融入數(shù)學(xué)思想能夠更好的簡(jiǎn)化問(wèn)題，便于學(xué)生理解。比如教師可以點(diǎn)燃一根蠟燭后，將其放置在凸透鏡相應(yīng)的距離位置，然后會(huì)在光屏中獲取縮小的圖像。將蠟燭與凸透鏡的距離不斷拉近之后圖像會(huì)逐步被放大，需要根據(jù)焦距獲取取值范圍。凸透鏡成像需要遵循相關(guān)規(guī)律，根據(jù)不同性質(zhì)來(lái)判定物距與焦距之間存在的關(guān)系，等到圖像不斷放大之后可以將各項(xiàng)已知條件全部代入，獲取相應(yīng)的結(jié)果。此外數(shù)學(xué)中的比例式也能有效應(yīng)用在物理解題過(guò)程中，在實(shí)際解題過(guò)程中，根據(jù)物理定律以及相關(guān)知識(shí)，能夠建立未知量與已知量的關(guān)系，再根據(jù)實(shí)際問(wèn)題融入比例式性質(zhì)進(jìn)行解答。比例式在應(yīng)用過(guò)程中較為簡(jiǎn)單，各個(gè)運(yùn)算單位相同便能進(jìn)行解答，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)學(xué)思想中函數(shù)與方程的思想是常見(jiàn)的方法，能夠確定各個(gè)物理量之間的關(guān)系，然后設(shè)出未知數(shù)，通過(guò)函數(shù)形式將物理量進(jìn)行表示，能夠解決各項(xiàng)實(shí)際的物理問(wèn)題。

三、 結(jié)語(yǔ)

總而言之，中學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)較難，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中受到理解能力和認(rèn)知能力的限制具有較大難度。所以當(dāng)前在物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，化解各項(xiàng)難題，對(duì)學(xué)生思維能力進(jìn)行培育，全面提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率。良好的教學(xué)課堂需要師生共同參與，所以在日常教學(xué)活動(dòng)中，教師需要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，給予學(xué)生相應(yīng)鼓勵(lì)，讓學(xué)生能夠不斷積累學(xué)習(xí)知識(shí)，更好的解答各項(xiàng)難題，提高教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：王增逢，廣西壯族自治區(qū)百色市，隆林各族自治縣平班鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)。