數(shù)學(xué)方法在初中物理問題解決中的應(yīng)用

陳建龍

(福建省漳平市官田中學(xué) 364400)

我國新課改指出：每一個學(xué)科之間要加強(qiáng)聯(lián)系，特別是數(shù)學(xué)和物理，因?yàn)槎叨际抢砜疲舜酥g都具有很強(qiáng)的交叉性，因此在教學(xué)中要做到互相滲透，關(guān)注彼此之間的關(guān)聯(lián)和形式，數(shù)學(xué)思想方法在物理教學(xué)中具備一定的效用，教師將數(shù)學(xué)方法融合在實(shí)際的物理教學(xué)中會取得事半功倍的效果，同時，物理學(xué)的發(fā)展一定程度上也促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的進(jìn)步，二者是彼此促進(jìn)的.

一、數(shù)學(xué)方法與初中物理之間的關(guān)系

在物理學(xué)中，數(shù)學(xué)方法屬于一個主要的研究方法，很多物理難點(diǎn)都是借助了數(shù)學(xué)的方法才得以解決，例如，借助數(shù)學(xué)方法將物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，伽利略就指出了自由落體的規(guī)律；牛頓構(gòu)建了力學(xué)體系，也首次開創(chuàng)了借助數(shù)學(xué)形式表達(dá)物理公式的先河.可以說，數(shù)學(xué)在物理學(xué)中，不僅屬于一種單一的計算工具，還是物理學(xué)科解決問題的一個手段.

比如，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，點(diǎn)的意義就是某一個位置上的不考慮尺寸大小的物體，在力學(xué)中，質(zhì)點(diǎn)概念也是借助點(diǎn)的概念為基礎(chǔ)做出論述的.質(zhì)點(diǎn)不但對點(diǎn)的意義做出了保留，同時還將原來的質(zhì)量做出保存.針對物體尺寸來說，如果被研究物體的尺寸和其他物體尺寸相差較大的時候，依舊可以將這一物體看做是一個質(zhì)點(diǎn)，比如，如果普通圓的直徑圍繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道相比時，那么就可以忽略掉圓的直徑. 在數(shù)學(xué)學(xué)科中，函數(shù)關(guān)系表達(dá)的是各個變量之間的互相制約和依存關(guān)系，物理學(xué)科中經(jīng)常會應(yīng)用函數(shù)來對物理現(xiàn)象的規(guī)律做出表達(dá)，而數(shù)學(xué)上類似綜合法和等量關(guān)系這樣的分析手法都經(jīng)常在初中物理的推理和分析環(huán)節(jié)加以應(yīng)用，總的來說，數(shù)學(xué)公式和方法都為初中物理提供了多樣化的計算途徑.

二、數(shù)學(xué)方法在初中物理中應(yīng)用分析

1.數(shù)理結(jié)合方法

數(shù)學(xué)的數(shù)理結(jié)合方法可以將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，數(shù)學(xué)問題就可以借助代數(shù)法和函數(shù)法來將物理問題做出解決，幫助學(xué)生更直觀地了解物理知識，同時，借助這種方法還可以更好的拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，使之可以更好的對物理知識做出學(xué)習(xí).

在物理學(xué)概念上一共分為兩大類，第一類是僅僅有質(zhì)的規(guī)定性定義，包括運(yùn)動和磁場等，另一類不但擁有質(zhì)的規(guī)定性，同時還具備量的規(guī)定性，這種所謂的概念就是物理量，包括電流、壓強(qiáng)以及密度等，正是因?yàn)槲锢砗蛿?shù)學(xué)之間的關(guān)聯(lián)，因此借助這種數(shù)學(xué)方法可以幫助學(xué)生梳清思路的同時對概念做出準(zhǔn)確了解.

2.比例法

在初中物理解決問題中，經(jīng)常會應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法就是比例法，也就是運(yùn)用物理量之間的比例對物理難點(diǎn)做出解決，在這種解決方式上，需要對公式之間的物理量意義和每個量在公式中的作用做出明確，在實(shí)際解題中，需要借助這種比例法對未知量和已知量之間的關(guān)系做出建立，以此借助這種性質(zhì)對未知量做出計算.

比如在對物體運(yùn)動特征需求和對物理屬性計算中，經(jīng)常會應(yīng)用的計算方式就是比例法，與此同時，在一些物理難題中，因?yàn)槿鄙賹?yīng)的器材，就可以應(yīng)用對物理量之間比例關(guān)系做出測量的方式來對難題做出解決.

在對計算類物理問題做出解決時，比例法不但可以簡化計算過程和公式，還可以杜絕因?yàn)榻鉀Q條件不足無法解決問題的現(xiàn)象.

3.數(shù)形結(jié)合方法

在物理教學(xué)中，也會經(jīng)常運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法，因?yàn)槲锢砭哂谐橄筇卣?，描述的都是事物的本質(zhì)，也容易受到外界的干擾和影響，借助數(shù)形結(jié)合方法就可以對這些問題做出改善，因?yàn)?，?shù)形結(jié)合具有以下的特點(diǎn)：第一是可以將物理對象的特征和內(nèi)容抽象化，借助數(shù)形結(jié)合方式做出處理；在對相關(guān)對象做出討論時，可以借助這種數(shù)形結(jié)合的方法將之符號化，將物理對象的特征和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為符號，進(jìn)而繼續(xù)做出演算.

所以，在物理教學(xué)中，數(shù)形結(jié)合方法具有一定的價值和意義，借助這種方式可以加強(qiáng)學(xué)生對抽象物理知識的理解程度，在學(xué)習(xí)中提高自我思考能力.

4.方程法

在物理實(shí)際教學(xué)中，對問題做出分析之后，可以借助數(shù)學(xué)方法中的方程法來做出演算，將物理知識過渡為數(shù)學(xué)知識，比如：

假設(shè)一輛汽車在公路上行駛，前邊有山，10m/s是汽車的行駛速度，340m/s是聲音的傳播速度，在汽車鳴笛2s之后聽到了回聲，問汽車鳴笛時和山距離多遠(yuǎn)？

解：設(shè)汽車鳴笛時距離山x米，汽車在聽到回聲時的2s內(nèi)又向前行駛了20m，在聽到回聲時汽車與山的距離為(x—20)m，聲音傳播距離為[x+(x-20)]m，因?yàn)槁曇魝鞑サ臅r間共計是2s，所以針對以上因素可以列出方程：

x+(x-20)=2*340

解之得:x=350m

由此可以知道，在初中物理問題的分析和解決中，會涉及到多個多變量，所以就會經(jīng)常應(yīng)用到方程式的數(shù)學(xué)方法，如果將物理問題借助方程法轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠虇栴}，就會簡化問題的解決步驟，也會降低對應(yīng)的難度，因此，在初中物理教學(xué)和問題解決中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法往往可以起到事半功倍的效果.

總之，初中物理和數(shù)學(xué)之間有著較多的相似和交叉之處，作為教師，如何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合實(shí)際情況做出數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用也是在之后需要關(guān)注的問題，要借助數(shù)學(xué)方法強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，將抽象的物理知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)思維和形式，以此促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展.