研究數學知識在高中物理教學中的應用

潘 婷

（四川省綿陽中學實驗學校 四川 621000）

物理學科難度較大，這是因為物理學科的知識性、邏輯性、抽象以及應用性都很強，要想讓學生學好物理，就需要具備數學工具的應用能力、推理、實驗觀察、理解、分析綜合能力。當前很多教師在教學中注重培養學生的物理思維，而對于學生數學工具應用能力的培養則被忽視，導致學生的數學運算不夠規范，數學語言不準確，對此，教師就要在教學中注重運用數學思想和方法，培養學生的數學工具運用能力。

一、數學在高中物理中應用的重要性

很多學生在數學以及物理學習中依然保留初中的習慣，學生的思維模式已經差不多固定，習慣于將物理以及數學分開學習，并未結合起來學習，這就使得學生在物理以及數學學習中都會遇到很多的問題和難題。物理教師的教學內容和方法是在動態變化的，而很多學生并不能快速的適應這種轉變。教師在教學中要是未給學生闡述數學與物理之間的聯系，沒有掌握學生的想法，就會讓學生無法了解物理以及數學的思維特點，導致學生在學習中有很多的難題，會打擊學生的學習興趣和信心[1]。所以，教師在教學中就要將兩個學科間的聯系告知學生，引導學生分析研究，在教學中運用數學思想及方法，提升學生的學習效率和效果。

二、數學在高中物理中的應用策略

（一）結合學生實際水平，合理滲透數學思想

教師在結合數學思維設計課程教學之前，要先了解學生的情況，依據學生的數學學習整體情況，對設計方案進行優化和完善，為之后應用數學思想教學提供便利，讓學生可以更好的理解和掌握知識。例如，高中物理教學中有力學和電學等內容，教師要指導學生運用數學中的比例法，對這些問題解題步驟進行簡化。使用該方法需要注意的是，學生要有較強的計算能力，掌握正確的技巧，進而保證答案的準確性。學生在解題前要先了解其中包含的數學解題思路，進而通過方程和帶入已知量快速的解題。

（二）引導學生從數學角度理解物理知識，提升學生的數學應用意識

要提升學生的數學應用意識，教師就要引導學生立足于數學層面理解物理知識。物理學的很多定律都是先經過對普遍現現象或是客觀事物進行觀察之后，再利用數學知識總結得到的。也就是利用數學方法實施計算以及分析，之后使用數學語言進行表達，形成物理公式，有很多公式都是這樣得來的，比如，焦耳定律、歐姆定律和胡克定律等，這就體現出了數學的工具性。

除此之外，在物理學習中經常會用到數學知識從基本公式推導出其他關系式，不僅可以揭示事物現象本質，還能夠讓學生學習到新的知識，幫助學生直觀的理解不同知識間的內在邏輯聯系。例如，在“平拋運動”教學的過程中，有的學生雖然了解在不考慮平拋物體所受到的阻力情況下，運動軌跡是拋物線，然而卻不了解原因，這是由于學生并未利用實現思維對問題進行思考，或是數學推導以及變形能力較弱。其實只要對x=v0t和y=(1/2 )gt2進行一定的推導就可以得到軌跡方程，即y=gx2/ (2v02)，與數學y=ax2進行比較比就可以。

在分析物理問題時運用數學知識，要依據制約性原則，也就是不能單一的從數學角度對待物理問題，需要讓學生明確物理圖像或公式的物理意義，比如，像R=U/I這樣的公式，其定義的物理量是表現物質或是物體屬性和特征的，和定義式中相比的物理量沒有關系。

教師在教學中要合理的引導學生在物理各方面的內容學習中滲透數學知識，然而也不要被純數學思想限制，讓學生能夠真正理解物理公式的來源，依據數學知識理解原理的物理意義，提升學生的物理學習效果，加強他們的數學應用意識。

（三）運用數形結合思想方法，指導學生的物理解題技巧

通過讓學生實際解題可以檢測他們的知識掌握水平，讓他們的物理思維可以得到發散，提升學生的心理素質水平。學習物理知識就是為了運用，很多學生碰到物理題都會感到頭疼，尤其是有難度的題目，不知道正確的解題思路，對于知識點并未全面掌握。要解決這一問題，教師就可以引導學生在解題中運用數形結合的思想方法，基于數形圖像把題目中的已知量的抽象關系直觀的展示出來，讓學生能夠掌握解題技巧，提升學生的解題效率和準確性[2]。比如，在解決“曲線運動”方面的問題時，教師就可利用數形結合思想方法，讓學生先繪制出坐標軸，表示出水平方向以及豎直方向的速度，基于對題目進行分析，明確已知量與未知量間的關系，之后利用物理思維解答題目。在數學解題中應用數形結合思想方法，能夠對學生的物理思維進行培養，還可以幫助學生順利的解決題目，提升學生的學習積極和信心。

（四）應用等價轉化思想方法，分析物理實驗數據

理論是物理學習的基礎，實驗則是核心，實驗操作能夠對學生的知識掌握情況進行考察團，還可以鍛煉學生的動手能力，但是教師在實驗教學中還是有一些問題，比如，學生在做完實驗后不能正確的分析實驗數據，導致學生不能清楚認識到實驗的目的和意義，對于教學的效果也會有消極影響。要對該問題進行解決，教師就可以運用數學等價轉化思想，將物體實驗問題變成數學題，計算得到結果，最終還原成物理問題，讓學生了解實驗目標，提升實驗教學的效率和效果。

三、結束語

綜上所述，可以看到，在高中物理教學中，數學具有重要的作用，教師要有效的運用數學思想以及方法對物理問題進行解決，引導學生也掌握，讓學生在物理學習和解題中可以靈活的運用，提升學生的學習效率和效果。