數(shù)學(xué)知識(shí)和方法在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用解析

摘要：數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容與物理知識(shí)之間存在著一種相輔相成的關(guān)系，在初中物理教學(xué)過(guò)程中，如果教師能夠很好地把握兩者之間的積極關(guān)系，就可以極大程度上提高教學(xué)水平，提升教學(xué)效果。所以，本文對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了提升數(shù)學(xué)知識(shí)在初中物理教學(xué)中應(yīng)用的具體措施。

關(guān)鍵詞：初中物理教學(xué)；數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用；教學(xué)方法

引言：

數(shù)學(xué)知識(shí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)科時(shí)必要的基礎(chǔ)之一，如果沒(méi)有數(shù)學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)，那么很多的物理問(wèn)題都無(wú)法進(jìn)行深入的研究，這一點(diǎn)在物理學(xué)的發(fā)展史上都得到了多次驗(yàn)證，比如：牛頓在微積分的基礎(chǔ)上研究了力學(xué)三定律；黎曼幾何與張量代數(shù)引出了相對(duì)論的發(fā)展……無(wú)數(shù)的歷史經(jīng)驗(yàn)向人們展示了數(shù)學(xué)與物理之間相輔相成的關(guān)系，而這一個(gè)偏重于理論研究；另一者側(cè)重于實(shí)踐探索。所以在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)時(shí)，也可以充分利用數(shù)學(xué)知識(shí)在物理研究方面的優(yōu)勢(shì)，為物理知識(shí)的探究提供相應(yīng)的理論輔助。

一、數(shù)學(xué)知識(shí)和方法在初中物理教學(xué)中運(yùn)用的現(xiàn)狀

目前，已經(jīng)有越來(lái)越多的物理教育工作者認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用在物理教學(xué)領(lǐng)域的積極意義，其中最主要的因素是因?yàn)槟壳拔覈?guó)的物理課程教育目的是為了提高學(xué)生的應(yīng)試解題能力。所以數(shù)學(xué)知識(shí)在進(jìn)行一些問(wèn)題的計(jì)算時(shí)會(huì)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)為利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解答物理題目可以更加快速、簡(jiǎn)單的得出答案，具有非常明顯的省時(shí)、省力的特點(diǎn)。所以現(xiàn)在很多的初中物理教師在看到數(shù)學(xué)知識(shí)在解決物理題目上的優(yōu)勢(shì)之后，已經(jīng)開(kāi)始注意在物理教學(xué)過(guò)程中引入數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)，并且在幫助其更快速解決物理問(wèn)題方面取得了比較好的效果。

二、數(shù)學(xué)知識(shí)和方法在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

（一）擁有共同相似性，學(xué)生有比較強(qiáng)的熟悉感

因?yàn)槲覈?guó)的基礎(chǔ)教育階段，數(shù)學(xué)教育是貫穿始終的，所以學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)比較牢靠。而數(shù)學(xué)知識(shí)與物理知識(shí)之間有完全重合的部分，也有很多相似的特點(diǎn)，比如邏輯的嚴(yán)密性和結(jié)果的唯一性，具體體現(xiàn)在：無(wú)論是數(shù)學(xué)還是物理在進(jìn)行結(jié)果計(jì)算時(shí)每個(gè)步驟都是緊密聯(lián)結(jié)在一起的，一旦有某一個(gè)步驟計(jì)算失誤，就會(huì)使得整個(gè)結(jié)果偏離正確數(shù)值。所以，在物理教學(xué)中引入數(shù)學(xué)知識(shí)一方面可以降低學(xué)生在初中剛剛接觸物理學(xué)科的陌生感；另一方面則是可以有效提升學(xué)生解決物理問(wèn)題的信心和能力。

（二）數(shù)學(xué)學(xué)科在具體問(wèn)題的解決上有更加明顯的優(yōu)勢(shì)

物理學(xué)科雖然是研究實(shí)際的問(wèn)題，但是在進(jìn)行物理問(wèn)題計(jì)算時(shí)加入數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用可以更快解答出物理問(wèn)題中需要計(jì)算的部分。比如：下圖所示的這道題在進(jìn)行解題教學(xué)時(shí)引入了分?jǐn)?shù)計(jì)算法，就很容易地算出了R1與R2的電阻比

通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn)，將數(shù)學(xué)知識(shí)引用到物理教學(xué)中可以非常明顯地簡(jiǎn)化物理問(wèn)題解決步驟，這也正是物理教師么廣泛將數(shù)學(xué)知識(shí)引入物理教學(xué)的一個(gè)重要原因。

三、提升數(shù)學(xué)知識(shí)和方法在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用的措施分析

（一）對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確地引導(dǎo)

在我國(guó)現(xiàn)在的基礎(chǔ)教育過(guò)程中，學(xué)生只有在進(jìn)入初中教育階段才會(huì)開(kāi)始系統(tǒng)地進(jìn)行物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，所以對(duì)于每一名初中生而言，物理學(xué)科都存在一定的陌生感。而與物理學(xué)科不同的是，我國(guó)的學(xué)生幾乎是從剛剛學(xué)習(xí)了說(shuō)話開(kāi)始就在接觸數(shù)學(xué)，從小學(xué)階段開(kāi)始比較系統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。可以說(shuō)學(xué)生們?cè)跀?shù)學(xué)問(wèn)題的解決方面積累了非常豐富的階梯經(jīng)驗(yàn)，所以教師可以根據(jù)學(xué)生們的這一普遍的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，盡可能地將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，一方面降低學(xué)生對(duì)于物理這一新鮮學(xué)科的陌生感，另一方面則是可以幫助學(xué)生提升解決物理學(xué)科問(wèn)題的信心和能力。利用數(shù)學(xué)問(wèn)題的形式作為包裝，可以極大程度上減輕學(xué)生對(duì)于新學(xué)科的畏懼感，使學(xué)生能夠盡快融入到物理學(xué)習(xí)的節(jié)奏當(dāng)中。

（二）對(duì)學(xué)科交叉問(wèn)題進(jìn)行有效地處理

數(shù)學(xué)知識(shí)與物理知識(shí)存在一部分的重合內(nèi)容，但是總體而言卻又有一些不同之處。所以教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)引入式的物理教學(xué)時(shí)要注意對(duì)二者不同之處的區(qū)分，避免學(xué)生盲目用數(shù)學(xué)知識(shí)去理解數(shù)學(xué)問(wèn)題。具體可以由老師對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)與物理學(xué)科知識(shí)兩者之間的不同進(jìn)行歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生理解不是所有的物理問(wèn)題都能夠用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行解答。這其中最重要的就是對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科與物理學(xué)科之間沒(méi)有交叉的部分進(jìn)行剔除，對(duì)有學(xué)科交叉的部分進(jìn)行細(xì)化地特點(diǎn)區(qū)分，這樣可以有效地降低學(xué)生在解決物理問(wèn)題時(shí)走彎路的可能性。

（三）加強(qiáng)物理之中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理學(xué)科實(shí)際上是一種研究型的實(shí)踐性學(xué)科。所以，教師們應(yīng)當(dāng)要注意多多帶領(lǐng)學(xué)生們參與科學(xué)實(shí)踐，將物理學(xué)科中的一些理論靈活地應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決當(dāng)中，才能真正提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)科知識(shí)的理解水平。但是，目前有一些老師因?yàn)榭粗財(cái)?shù)學(xué)知識(shí)在解決物理問(wèn)題方面簡(jiǎn)便、快速、高效的優(yōu)勢(shì)，就一味地用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行解答。實(shí)際上這種教學(xué)方式對(duì)學(xué)生在物理學(xué)科方面的成長(zhǎng)一點(diǎn)好處都沒(méi)有，反而大大降低了學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。所以我認(rèn)為教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)要注意同時(shí)使用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)提供更多樣化的物理問(wèn)題教學(xué)方案，這樣可以有效地開(kāi)拓學(xué)生解決問(wèn)題的思路，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果的優(yōu)化。

結(jié)束語(yǔ)：

將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到物理教學(xué)中固然會(huì)產(chǎn)生一些不利影響，比如學(xué)生只注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蘊(yùn)含的物理意義等等。但是與這種方法帶來(lái)的消極影響相比，數(shù)學(xué)知識(shí)的引入在極大程度上降低了學(xué)習(xí)難度，豐富了學(xué)生解決問(wèn)題的思路，值得深入研究與廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]王清才.新課標(biāo)背景下初中物理教學(xué)中數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用[J].中學(xué)物理，2016，34（18）：22-23

[2]程鴻.新課改背景下信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化：電子版，2015（3）：122-122

[3]陶祥.新課改下初中數(shù)學(xué)教學(xué)方式的運(yùn)用淺析[J].考試周刊，2013（66）：14-14

作者簡(jiǎn)介：許自評(píng)（1967.05.11）女，民族：漢，籍貫：四川樂(lè)山，研究方向：物理教學(xué)，單位：樂(lè)山市沙灣區(qū)沫江學(xué)校。