淺談高中物理教學與數學知識的融合

摘 要：高中物理是一門十分注重定量分析和邏輯推理的學科，它與數學這一基礎學科有著密不可分的聯系，許多物理問題都得借助數學知識來解答。但是在教學實踐中，高中數學與物理教學存在著各自為政，單打獨斗的現象，導致高中物理教學與數學知識的融合在教學實踐中卻不盡如人意?？梢哉f，巧妙地將數學知識融入物理課堂教學之中不僅有助于物理邏輯關系的推理論證，同時也對學生的解題能力有質的提升。

關鍵詞：高中物理;高中數學;知識融合

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）30-0096-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.30.088

想要在物理教學過程中有效融合數學知識，首先要認清兩者之間的關系。在明確各自相關概念的基礎上，先針對問題給出的條件用物理知識加以分析，找到數學知識的切入點，而后聯系數學知識求解問題。以“平拋運動”這一知識點為例，它屬于高中數學中的拋物線問題，所以物理教師完全可以借助這些數學知識來解答物理問題，有效提高學生的解題能力，提高教學的實效性。

一、物理教學中融合數學知識的力度

可以說，物理問題的解決離不開數學知識，但二者之間還是有本質上的區別。我們能借助到的數學知識只是一部分，并不是所有數學概念都能在物理中行得通，所以說在解決一些物理問題時，我們要結合問題實際情況來巧用數學知識，才能獲得最合理的答案。

我們借助數學知識來解決物理問題，目的在于化繁為簡，可是運用不恰當，就有可能將問題復雜化。偉大的物理學家愛迪生給予數學家阿普拉計算燈泡體積的任務，可數學天才阿普拉測量計算了半天也沒搞清楚其準確體積是多少，而愛迪生給燈泡中注滿水，再將水倒入量杯中，馬上就計算出了燈泡的體積。通過這一故事，我們可知其實很多物理問題并不復雜，若是強行用數學知識解決所有物理難題，那只能將問題復雜化。

二、高中物理實驗教學融入數學知識

物理實驗在高中物理學習和探究中具有重要的作用，同時也是高中物理教學的重要組成部分。將數學知識融入到高中物理實驗教學中，不僅有利于學生對物理實驗進行量化處理，還可以運用數學公式、圖像將物理現象的變化規律直觀地呈現出來。這樣，學生再進行物理知識的理解就容易多了。由于物理實驗實際操作過程中存在較大偶然因素和系統誤差，使得實驗結果與理想模型之間具有一定的差異，而通過數學中的“均值法”“逐差法”等知識，可以將多次的實驗數據進行數學分析，從而得出較為準確的實驗結果，提高實驗的準確率，這樣更具有說服力。在一些物理實驗中，教師可以引導學生根據已知量進行作圖，并將對應的數據函數圖像進行體現，這樣很快就能夠發現物理量之間的線性關系，對于一些復雜的物理量可以融合換元的數學思想，化繁為簡，將物理本質規律直觀地呈現，既有利于學生學習興趣的激發，也能提高學生的學習效率，促進學生的實驗能力、探究能力和創新能力的發展。

三、高中物理教學中融入數學思維

（一）逆向思維

數學中的逆向思維在高中物理學習過程中有著重要作用。逆向思維能夠幫助學生解決一些復雜難解的物理問題。我們通過逆向思維將物理問題解題過程的末態逆轉成初態，通過逆向分析法分析問題，其優點是將物理問題簡單化，且利于理解掌握物理公式，提升物理解題速度。

（二）圖像思維

我們在學習物理知識時涉及大量的作圖，這就利用到了數學幾何作圖的內容。將一些抽象物理變化，用圖像來呈現，其有利于直觀描述物理問題中蘊含的規律，同時表現出物理量之間的關系。從另一角度來說，圖像思維還培養考查學生的作圖、識圖能力，有助于將一些有難度的物理問題條理化。比如，在“力的合成與分解”中就得借助直角三角函數、向量的加減法運算等數學知識。當然還有很多點需要我們物理教學從業者細心挖掘。

（三）比例思維

許多物理問題的解答我們還可以借助運用到數學比例法。比例法的優點在于其可以有效規避一些與問題無關的物理量，清晰羅列出有助于答題的未知比例量，切實有效地將解題過程簡單化。同時，我們在借助數學比例法進行解題時，還能夠清晰察覺到物理公式中相關變量間的關系，明確物理公式的特定意義。

數學知識在物理教學中有著至關重要的地位。物理教學與數學知識的巧妙融合可以使物理教學變得更具科學性和邏輯性，也能讓學習者深刻感受到物理知識的奇妙，激發學生的學習興趣，更好地培養學生嚴謹的學習態度，提高學習效果。當然，我們也要意識到數學學科與物理學科的差異性，可巧妙借用但不可亂用，充分認識到數學知識所發揮出的實質作用和教學價值。作為物理教師，我們有必要將好的教學學習方法引導給學生，讓學生意識到數學知識在物理學習中的作用與價值，在培養學生數學思維的同時，提升物理學習的效率與質量。

參考文獻：

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[責任編輯 杜建立]

作者簡介： 馬拴科（1978.7— ），男，漢族，甘肅靈臺人，中學一級，研究方向：高中物理教育教學。