淺談數學思想在初中物理學習的重要性

繆毅高

（江西省撫州市東鄉區珀干鄉初級中學，江西 撫州 331814）

引言：對于初中教學來講，各門學科之間的聯系都是異常緊密的，各種學科之間的淵源也極為深刻，例如物理和數學便是這般。經過這些年來的學科研究，相關學者也發現，物理思維的發展離不開數學思維的協助，同時研究物理最為有力的工具也是數學。從歷史中，我們也可以看到，在物理學史上有著諸多成就的人物，他們的數學大多也不平凡，例如愛因斯坦，高斯等人，此時的他們就會帶著數學思維去研究物理問題，而隨著物理學的發展，我們也可以發現數學思維對于物理教學這一方面起著至關重要的作用，通過數學思維的代入，學生能夠更加通透的理解物理知識，完成知識的全面掌握。

一、數學思維于初中物理中的應用狀況

將數學思維帶入初中物理教學之中已成為現在不少教師教學物理的重點，而在代入的過程中，雖然雙方能夠進行有機結合，但是由于一些不確定因素的存在，代入過程還是可能存在著些許問題。其中較為嚴重的一個問題就是亂帶亂套現象的出現。所謂亂套，就是指學生在面臨某一特定物理情景時，不能夠很好地篩選其中的有效信息，而將題目的條件理解混亂，從而錯誤解題的一種狀況。如教師在講解題目――已知某正方形鐵塊重量為0.99kg，現如今將該鐵塊放置在0.99 平方米的桌面上，求鐵塊對于桌面的壓強。在讀完題目之后，大多數學生都會被題目中所給出的0.99 這一干擾信息所誤導，若學生不能夠完全理解壓強公式，那么它們在解決該問題時也很容易犯錯，由此，教師在教學時也需有意識的培養學生的全面分析能力，讓學生對數學公式和物理知識進行有機整合，完成題目解讀【1】。

二、數學思維于物理應用中的實例

（一）數學不等式于凸透鏡焦距取值范圍內的運用

在解決該類問題時，如果學生只是應用書本或者傳統的物理觀念來解答題目，這樣也是很難確定凸透鏡的具體焦距取值范圍的【2】。但是如果我們從數學思維對該題目進行解答，那么此題的難度系數就會大幅下降，而在求解凸透鏡的取值范圍這一內容時，我們主要采取的數學思維是初中數學教學中學過的不等式這一知識。

例如在題目――某位同學將一只點燃的蠟燭放在距離凸透鏡15 厘米的地方，這時，一個縮小的影像也在附近的光屏顯現，隨著蠟燭的逐漸移動，該同學也發現光屏上的像也逐漸變大，這時，求凸透鏡的焦距取值范圍。在拿到題目之后，教師應首先引導學生進行分析，將題目中的重點畫出，接下來學生也理解了該題目的重點就是凸透鏡成像這一規律，之后再了解重點后，教師再讓學生通過此規律來尋找題目中的物距與焦距之間的關系，并將這些關系列成一個數學不等式，從而取出它的具體取值范圍為4.5 厘米。通過數學思維，學生對于物理題目的掌握也更為牢固，在未來解答類似題目時，學生也能夠做到游刃有余。

（二）數形結合思維于物理學中的應用

數形結合的數學思維不僅對于數學學習有著莫大的幫助，而它對于物理課程的學習也是一個核心。平時在解答題目時，教師可以書寫一些黑板筆記并通過圖像的方法讓學生認知物理，此時，大部分學生在了解數學圖像之后，也會將所學的物理知識進行有密聯系，這時，部分學生的腦海之中也呈現了較為清澈的物理圖像。

例如，在學習物態變化這一相關內容時，教師首先采用溫度實踐圖像來表達對數據的直觀呈現，如晶體的熔化或液體的沸騰。這時，通過圖像方案，學生也能夠更為直觀，更為形象的了解到晶體的具體融化狀況，以及液體的沸騰要點，這時，教師再引導學生了解圖像解答物理題目的具體步驟，第一步就是明確圖像中所標的物理量，第二就是對坐標軸上的分度值有著一定的了解，通過此種方案，學生也逐漸了解了數學思維中數形結合思想在物理題當中的具體應用。

（三）在物理教學中利用數學逆向思維

逆向思維能力也是物理教學中一種比較重要的能力，所謂逆向思維，就是指的與平常想法不同，或者反向的思維，在具體應用過程中，它也包括邏輯反向，順序反向等方面。通過逆向思維，學生能夠更為清晰地了解某個物理知識，從而擺脫傳統思維的束縛，這時教師也可以通過巧妙的問題設計，引導學生投入課堂，利用逆向思維來進行思考，從而幫助學生得到意想不到的成果。

總結：在新時代的教學背景之下，教師在教學物理時不僅要將書本中的物理知識準確的傳遞給學生，還要將種種思維帶入課堂，讓學生切實感受到利用數學思維解決物理問題帶來的便利。這時，教師也能夠取得不一樣的教學成果，同時，教師也應注意，逆向思維，數形結合等常用數學思維幫助學生解決復雜物理問題的便利性，從而讓學生獲得不錯的學習效果。