數學知識在高中物理解題中運用的幾點思考

鄒澤明

(四川遂寧安居育才中學校 四川遂寧 629000)

一、高中物理的學科要點

高中物理的內容開展主要基于初中內容的內容，但與初中物理有著一定的區別，這可以從以下幾點出發：第一、知識深度，重視理解。高中物理，要加深對重要物理知識的理解，有些將由定性討論進入定量計算，如力和運動的關系、動能概念、電磁感應、核能等。第二、知識廣度，擴大范圍。高中物理，要擴大物理知識的范圍，學習很多初中未學過的新內容，如力的合成與分解、牛頓萬有引力定律、動量定理、動量守恒定律、光的本性等。第三、知識應用，提高能力。

高中不僅僅要學習物理知識，更重要的是要提高學習物理知識和應用物理知識的能力。高中階段，學生學習物理知識主要是培養自學能力和物理解題能力，并學會一些常用的物理研究的方法。[1]

二、數學知識運用于高中物理的重要性

（一）加強了學科之間的融合

高中階段的學科與學科之間都具有一定的聯系和知識的交匯，高中物理中包含了大量的數學學科內容，比如函數和圖形等等都具有數學知識的內容和思想。教師將數學知識運用于高中物理中有利于降低物理學科的教學難度，因為數學知識從小學開始就被學生學習和應用，學生利用熟知的內容去學習另一門學科能有效加強學生對于學科的學習積極性。

（二）豐富物理學科教學手段

物理學科具有極強的嚴密性和邏輯性，任何過程都是需要仔細推理的，任何教學都是需要嚴謹的，它的教學不像語文或英語學科那樣具有一定的趣味性。因此，數學知識被運用于高中物理中能為教師的教學工作開展增添一些手段，比如在面對物理問題時，教師可以利用圖形去取代全文字的表述，這樣能加強學生的記憶，促進學生的理解，豐富教學的內容和手段。

（三）優化物理學科的特點

數字知識與高中物理的融合能給物理內容和知識的呈現帶來新的表現方式，從而使學生能夠在數學知識的視角下深刻體現出物理學科的抽象化，從而深化物理學科特點。[2]

三、數學知識在高中物理解題中運用的關鍵策略

（一）從函數出發

學生在小學階段認識函數、在初中階段深化函數、在高中階段探究函數，經過各個階段的學習，函數逐漸完善化和具體化，反比例函數、正弦函數和余弦函數等知識被大范圍應用于數學學科中。基于此，教師可以有效轉換教學思路，將函數的知識和要點運用于高中物理的解題中。以教科版高中物理必修二第一章第二節《研究拋體運動的規律》為例，題目為：一條渡船正在渡河，河寬為260m，船在靜水中的速度為36km/h，水的流速是18km/h，為了讓船能垂直于河岸渡河，船應該怎樣運動？此問題落腳點是船的行駛角度問題，求出船渡海的時間后，根據余弦定理，cosα=河水相對于河岸的速度/船相對于靜水的速度=5/10=1/2，即可得到α=60°。在這個過程中，我們利用余弦定理能輕松解決問題。

（二）從圖形出發

物理學科的教學中大量應用了圖形，包括解題在內，圖形的應用能幫助學生直觀了解所給信息之間的關聯性，幫助學生創造解題思路。以科教版高中物理必修一第一章第5節《直線運動速度隨時間變化的圖》為例，在教學開展和解題過程中，教師都可以充分利用圖形，比如根據題目中給出的v-t圖像，推斷出各點的運動方式、加速度等隱含信息，從而進一步完成解答。

（三）從幾何出發

幾何主要包括三角形、長方形、正方形或立體圖形等，我們利用幾何開展高中物理的解題能加強知識的表現效果，從而拓寬解決問題的思路。以教科版高中物理必修二第二章《研究圓周運動》為例，教師在開展教學時，比如判斷物體經過的弧長由什么決定？根據公式物體經過的弧長=半徑×轉過的角度，由于一個圓內半徑全部相等，可以得出物體經過的弧長由物體轉過的角度直接決定，且之間的關系為正比例函數。[3]

四、總結

數學知識被應用于學習和生活中，我們可以利用數學知識去解決生活問題，也可以利用數學知識去滲透其它學科，促進其它學科學習的開展和進步。高中物理學科中有效利用數學知識解題能幫助學生轉換思路，從物理視角和數學視角的雙重滲透下去準確快速得到答案，從而在高效學習物理的同時保證數學內容的加強和鞏固。