高中物理教學(xué)中數(shù)理結(jié)合理論研究

周滿意

(甘肅省靜寧縣仁大中學(xué) 743411)

數(shù)理結(jié)合理論簡(jiǎn)單來(lái)講就是數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用，數(shù)學(xué)與物理兩門學(xué)科在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展中表明數(shù)學(xué)不僅僅是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的一種工具，同時(shí)也是物理學(xué)科中一些概念與原理的重要思想來(lái)源.

一、高中物理教學(xué)中數(shù)理結(jié)合理論概述

高中物理中的數(shù)理結(jié)合理論將其按照水平的不同可以分為表達(dá)式、函數(shù)與方程組式、測(cè)量與估算式、數(shù)學(xué)建模式以及圖形與圖像式等五個(gè)層次.數(shù)學(xué)與物理之間的關(guān)系又是個(gè)別與一般、特殊與具體之間的關(guān)系.數(shù)學(xué)作為一門極具抽象性的學(xué)科，其中完全沒有具體的現(xiàn)象，而物理作為一門以客觀物質(zhì)本質(zhì)為研究對(duì)象的學(xué)科、以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，兩者在一定程度上具有很好的互補(bǔ)作用.因此，在高中階段的物理教學(xué)活動(dòng)中將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用其中可以起到事半功倍的效果，同時(shí)在實(shí)際的應(yīng)用中也應(yīng)該注意以客觀事實(shí)為依據(jù)并受到物理規(guī)律的制約.教師在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)幫助學(xué)生理解物理概念、應(yīng)用物理原理、總結(jié)物理規(guī)律、解答物理問題時(shí)，也應(yīng)該注意數(shù)學(xué)知識(shí)使用的局限性與特殊性.

二、數(shù)理結(jié)合在高中物理教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

1.數(shù)學(xué)模型在解決物理力學(xué)問題中的具體應(yīng)用

題目如圖1所示，物體以一定的初速度沖上固定的光滑斜面，到達(dá)斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度恰為零.經(jīng)過時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)到斜面3/4處的B點(diǎn)，求物體由B運(yùn)動(dòng)到C所用的時(shí)間.

解法2建立連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移比例(數(shù)列)模型根據(jù)初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，建立比例模型，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移之比為X1∶X2∶X3∶…Xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)，題中XCB∶XBA=XAC/4∶3XAC/4=1∶3 ，通過xAB段位移的時(shí)間為t，因此通過xBC時(shí)間為tBC=t.

2.數(shù)學(xué)方法在高中物理中的具體應(yīng)用

本小節(jié)所講到的數(shù)學(xué)方法主要是指函數(shù)換元在高中物理中的應(yīng)用，在高中物理中的一些計(jì)算題中由于運(yùn)算量較大、運(yùn)算較為復(fù)雜，這時(shí)函數(shù)換元在其中的應(yīng)用就顯得尤為重要.數(shù)學(xué)函數(shù)換元方法在高中物理解題中的應(yīng)用可以將復(fù)雜的計(jì)算變得較為簡(jiǎn)單，再加上實(shí)際的出題人主要考察的就是在該物理問題中學(xué)生對(duì)于函數(shù)換元方法掌握的熟練程度，他們會(huì)巧妙的設(shè)置該方法的應(yīng)用角度，這就使得該數(shù)學(xué)方法在高中物理中變?yōu)楦鼮橹匾?基于此，學(xué)生應(yīng)該在教師的指導(dǎo)下在解答物理問題時(shí)注意該方法在其中的應(yīng)用并學(xué)會(huì)靈活使用.例如，教師在講解這類物理問題時(shí)，處于不同兩地的兩個(gè)同學(xué)如果相向而行，這時(shí)可以將學(xué)生的運(yùn)動(dòng)看做是勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲同學(xué)比已同學(xué)的出發(fā)時(shí)間晚了三分鐘，但是在兩位同學(xué)的相遇的地方確是甲同學(xué)比乙同學(xué)多走了三百米.如果從兩位同學(xué)相遇的時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)算，乙同學(xué)在十分鐘之后、甲同學(xué)在一分鐘之后可以到達(dá)兩位同學(xué)彼此開始出發(fā)的地點(diǎn).現(xiàn)問兩同學(xué)出發(fā)地點(diǎn)之間的實(shí)際距離是多少？對(duì)于這類物理問題的解決可以將函數(shù)換元的思想應(yīng)用其中，以縮短解題時(shí)間，同時(shí)對(duì)于該類問題的解答也可以在很大程度上減少運(yùn)算量.

總而言之，在高中物理教學(xué)中數(shù)學(xué)結(jié)合思想在其中發(fā)揮著非常主要的作用，數(shù)理結(jié)合理論也是高中物理教學(xué)中一個(gè)覆蓋面較廣且有深度的話題.以上主要內(nèi)容是圍繞數(shù)理結(jié)合在高中物理教學(xué)中的具體應(yīng)用展開論述的，通過在實(shí)際的教學(xué)中積極探索、認(rèn)真總結(jié)、善于發(fā)現(xiàn)，來(lái)將數(shù)理結(jié)合理論在高中物理教學(xué)中的積極作用充分發(fā)揮出來(lái)，以提高學(xué)生在高中階段物理學(xué)習(xí)的良好效果.