高中物理學科中數理方法的應用實踐與研究

摘 要: 本文通過對高中物理學科中數理方法的應用實踐與研究，使學生對數學方法的應用有全面的認識，為學生在物理學習中各方面的能力的提高提供理論依據。

關鍵詞: 高中物理 數理方法 應用實踐與研究

物理學的發展離不開數學，數學是物理學發展的根基。學習物理需要有高等數學的知識基礎、數學學習方法等理論知識來輔佐。對于新課改環境下所提出的如何教學，以及如何去應對轉型下的高考要求的形勢，可以運用數學基礎技能，采用數形結合的方法來培養學生的數學思想和創新能力，從而充分體現數學這門學科與物理學科的相互融合。

1.教師要有在教學中滲透數學思想的理念

物理學的發展離不開數學，為了培養學生的數學思想和創新能力，更好地與大學課程接軌，更早地把高中生帶到物理殿堂，那么從高中起就要打好數學基礎。數學思想在物理中的滲透，簡而言之就是數理結合，就是在教學中運用數學方法，對所研究的物理現象進行定量分析，并運用數學形式來表達物理規律。在中學物理中常用的數學方法有幾何法、極值法、數學歸納法、圖像法、微元法等。適當滲透數學思想方法，優化知識的結構，這樣可以充分發揮思想方法在知識間的相互聯系、相互溝通中的紐帶作用，又在梳理基礎知識的同時，幫助學生合理構建知識網絡，優化思維結構。總之，教師在教學中善于抓住數學思想方法為主線，才能有效地開展教學。

2.數學思想和方法在物理教學中的滲透途徑

2.1培養學生在實驗基礎上建立數學公式的能力

培養學生在實驗基礎上建立數學公式的能力，可以從以下幾點培養:(1)培養學生用數學語言和方法表達物理概念和規律，使其真正理解數學表達式的物理意義。(2)培養學生用圖線表示物理規律，從圖線中認識物理規律的能力，使其對物理規律有個大概了解。(3)培養學生將物理過程、物理模型描繪，以及表達出來的能力。

2.2培養學生運用數學知識解題的思維能力

培養學生應用圖線和圖形解題的能力，培養學生運用數學知識解題的思維能力，培養學生運用物理量字母符號運算的能力。這是高中物理學科中數理方法相互應用實踐的重點，主要注意以下情況:應該把注意力著重放在“解決物理實際問題”上，而不是放在“運用數學方法”上。對于物理問題，學生應該用相應的物理量、定理、定律的數學表達式來進行推導和運算，從而最后得出待求量最簡單的符號表達式，然后才把對應的數據代入求出的表達式中，進行最后的答案演算。

3.高中物理學科中數理方法的應用實踐

3.1運用數理結合進行物理概念的教學

物理概念是對物理現象的一般概括，是從個別的物理現象、具體過程，以及狀態中抽象出的，具有相同本質的物理實體。其概念反映的是物理現象的本質屬性，是構成物理知識的最基本單位。因此，在教學中，教師必須讓學生準確理解物理概念內涵和外延。學生一般要經歷找出本質屬性、認知定向、進行抽象思維，以及深入理解概念等過程，才能形成物理概念。在抽象出一般物理現象、物理過程的共同特征、本質屬性以后，要用簡潔的語言、數學式子或者圖表來表達其物理概念。

3.2運用數理結合進行物理規律的教學

物理規律反映了各物理概念之間的相互制約關系，它是事物發展和變化趨勢的反映，也是自然界中的物理客體屬性的內在聯系。因為對于物理學，其本身就是研究物質最基本的運動及其規律的一門科學。研究發現，運用數學方法能比較清晰地揭示物理規律的內涵和本質屬性，同時能形象展示各物理量之間的關系。

3.3運用數理結合進行實驗數據的處理

在物理學中，應用準確實驗方法得出實驗數據之后，從實驗數據中分析、計算得出實驗結論，這是實驗能力培養的主要方面。因此，數學工具的應用使處理過程更簡捷和直觀。例如:在《探究功和物體速度變化關系》的教學中，教師可借助數學坐標，作出W—v的圖像，發現不符合正比律圖像規律，根據圖像進一步猜測功和速度的其他可能關系，繼而作出W—v的圖像，如此依次直到找到W和v的準確關系。

3.4數學思想方法在物理解題中的應用

數學思想是指現實世界中的空間形式與數量關系，反映到人的意識之中，并經過思維活動，最終產生的結果。它是對數學知識和方法的本質規律的理性認識;它是數學思維的結晶以及概括，也是解決數學問題的靈魂和根本戰略。而數學方法，則是以數學為工具進行科學研究的方法，即用數學語言來表達事物的關系、狀態，以及過程，并經過推導、運算和分析，以形成判斷、解釋和預言的方法。下面這道題的解題過程中，就用到了數學的極限思想。

總之，從以上可以看出，數學思想方法對物理的解題有很大的幫助。因此，在平時的教學中，我們應注意數學思想方法的滲透。在物理教學中只有將數理結合起來，才能使學生對數學方法的應用有全面的認識，并且能使學生在物理學習中各方面的能力有較大的提高。對于新課改環境下，如何教學以及如何去應對轉型下的高考要求的形勢?教師可以運用數學基礎技能來培養學生的數學思想和創新能力，從而充分體現數學這門學科的工具性和實用性。其在強化對學生能力的培養的同時，也為更好地與大學課程接軌、更早地把高中生帶到物理殿堂奠定了良好的基礎。

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