高中物理教學與數學知識的融合分析

宋凱

摘要：高中階段物理課程學習時數學知識發揮著重要作用，利用數學工具解決物理問題是最常見的方法。通過分析高中物理教學與數學知識融合的必要性，探討兩者融合的具體措施，為類似研究提供借鑒，提高物理學科學習質量。

關鍵詞：物理教學;數學知識;融合措施

中圖分類號：G633.7?????????? 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）08-085-1

高中生普遍認為物理學科學習難度較大，主要原因在于物理學科本身具有較強的抽象性與邏輯性，要想學好高中物理這門課程，就需要熟練掌握數學工具，利用數學工具解決物理問題。目前物理教學中忽視培養學生應用數學工具的能力，使得數學運算出現不規范影響，影響到物理學學科學習質量提升，有必要做好研究分析工作。

一、高中物理教學與數學知識融合的必要性

大部分高中學生依然保留著初中階段的學習習慣與思維方式，將數學與物理當做兩門互不相連的課程進行學習，使得學生物理學習時存在一定難度。同時，物理教師教學方法與教材內容也不是一成不變的，許多學生不能適應物理課程多樣性的特點，加之教師并未向學生講述數學與物理之間的聯系，造成學生不能將兩者融合起來。

實際中學生物理知識學習時存在很多問題，影響到學生學習積極性。物理教師教學時，有必要培養學生應用數學工具的能力，打破傳統教學模式的限制，使得學生可以在解決物理問題時熟練運用數學知識與工具，提升學生物理學習質量。同時，學生數學知識應用能力提升，可以反作用于數學學科，提升學生數學學習質量，實現提升學生綜合素質的目的。

二、高中物理教學與數學知識融合的措施

1.考慮學生情況，調整課程教學進度

傳統教育模式具有很大約束性，所以在物理教學中，教師經常會將自己放在教學主位，對學生進行被動式灌輸，這種情況下，很難調動學生學習興趣和積極性，而且教學效果也會大打折扣，從而為教師和學生帶來巨大壓力。

因此，教師在開展物理教學時，要對傳統教學模式進行創新，而教師的主要職責就變為陪同和引導，教師需要在教學活動中將學生放在教學第一位，適當調整教學難度，全面培養學生主動學習的興趣和積極性，使學生對物理知識產生濃厚學習興趣，進而投入更多時間和精力進行深入探索和研究。另外，當今社會所需要的是全面型人才，教師在教學過程中不能一味追求考試成績，應該注意學生物理思維能力，同時注意培養學生對各種輔助工具和測量儀器的應用，確保學生素質能力全面發展。

2.結合教學內容，培養數學應用意識

數學是物理學習的基礎，因此，物理教師在教學過程中需要對學生進行全面了解，包括學生數學學習能力。因為物理教師在進行教學設計時，經常會用到一些數學原理，以此保證設計的科學性與合理性，最后才能對學生進行知識體系傳授，確保學生對新知識進行接受和理解，最終將其內化成自己的能力。

例如，在電學、力學教學過程中，經常會涉及到一些簡單的比例問題，而這剛好是數學中學習的知識點，學生在解題過程中通過利用比例法實現對題目的簡化和解答，從而提高解題效率。但此時若學生數學能力一般，在解題過程中出現計算失誤，就會致使整個解題過程出現錯誤，最終導致失分。可見，在物理學習中，學生數學基礎也十分重要。在解題過程中，學生通過題目分析和對物理概念、規律的整理，列出解題方程，而在剩下的步驟里大多是利用數學運算對方程進行簡化，最終得出結論，可見在物理學習中，數學是基礎，是確保學生解題步驟正確的基本保證。

3.選擇數學方法，滿足物理解題需求

很多數學概念較為抽象，物理課堂上教師不可能像數學課那樣向學生詳細講解，特別是高一物理解題時需要用到一些數學知識，但這部分數學知識學生還沒有學習。針對這種情況，物理教師教學時就應該弱化數學概念、滿足物理解題需求即可。

如，物理課程學習中運動圖像是一個較為重要的知識點，常見的包括s-t圖像、s-v圖像等，這些圖像往往為直線或拋物線形式。物理學科要求學生依據圖像斜率判斷物體運動的物理量，如利用s-t圖像斜率求出速度等。初中數學中簡單涉及正比例函數與一次函數，但是沒有學習直線斜率問題。物理教師講解時必然要提到斜率問題。斜率y=△y/△x，數值上存在正負，教師介紹斜率時，可以直接從直線“自左向右傾斜為負”和“自右向左傾斜為正”來進行簡單化的判斷。通過這種方式，弱化數學具體概念，滿足物理解題需求即可。此外，高中物理的坐標系與數學坐標系最大的差異在于物理坐標系的橫縱坐標因所取物理量的不同而不斷變化，并且物理坐標帶有單位，這就導致函數在物理坐標中的斜率、面積、截距等可能都具有一定的物理意義。如 v-t 坐標的斜率表示加速度，圖像所圍面積表示位移，而數學的函數圖像則沒有這樣的特點。因此，在物理教學過程中，在讓學生能夠利用數學函數的相關概念和求解方法的同時，要強調物理函數與數學函數的差別，才能讓學生在學習物理圖像的過程中，凸現物理意義，達到更好的教學效果。這些都需要教師選擇合適的切入點，切實發揮數學工具的作用，提升物理課程教學質量。

總之，物理問題解決時普遍使用數學知識工具，但如何發揮數學工具作用并為物理學習服務，就需要教師依據實際情況制定合適的教學方案。考慮學生實際情況與數學基礎，選擇合適的教學方法，逐步培養學生應用數學知識解決物理問題的能力，提升物理學科學習質量。希望通過本文論述，為類似研究提供借鑒，大幅度提升物理課程教學質量。

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（作者單位：天水市張家川縣第一高級中學，甘肅 天水 741500）