高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的教學策略研究

◎陳明東

高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的教學策略研究

◎陳明東

數(shù)學是解決自然科學問題的工具性學科，物理學的發(fā)展與數(shù)學理論、數(shù)學思想的發(fā)展緊密相連，在物理學習中運用數(shù)學思想方法不僅有利于實現(xiàn)概念的簡化，還可以提高學生的物理思維能力，因此在新課程背景下，如何在高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法成為了教育教學改革的重點。本文從在高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的重要性出發(fā)，對數(shù)學思想方法在高中物理教學中的滲透策略以及應遵循的原則進行簡要分析。

高中物理；數(shù)學思想；滲透；教學策略

引言：數(shù)學作為一門工具性學科，其思想方法應貫穿于整個物理的學習和研究之中。進入到高中階段，物理知識的難度有了很大的提升，因此，教師可以利用數(shù)學知識的遷移，引導學生從數(shù)學的角度對物理問題進行分析，從而實現(xiàn)簡化題目，拓展思路的目的。從常見的物理習題中，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學思想方法在高中物理教學中的運用非常廣泛，如利用函數(shù)求極值、利用坐標圖分析物體運動變化等，而這些思想方法的運用對于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要意義。

一、在高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的重要性

在物理教學中滲透數(shù)學思想方法就是根據(jù)物理研究對象的特點，運用數(shù)學知識加以描述、計算、推導，進而做出物理分析和判斷的過程。基于數(shù)學與物理之間的學科聯(lián)系，在高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法，首先，有利于實現(xiàn)物理知識的簡化。在高中物理教學中有大量抽象嚴謹?shù)奈锢砀拍詈臀锢硪?guī)律，學生在理解中往往會遇到困難，而這時數(shù)學知識就成了學生理解抽象知識的重要工具，如利用方程函數(shù)思想探究物體間的相互作用；利用求導的方法表示自由落體運動規(guī)律等，而通過這樣的知識轉(zhuǎn)化，學生就會將物理新內(nèi)容與已學的數(shù)學知識建立聯(lián)系，從而降低理論難度，深化知識理解；其次，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維和創(chuàng)新思維。在傳統(tǒng)教學中，學科之間是相互獨立的，而學生在物理學習中只能沿著教師教授的思路進行重復探索，而在物理中滲透數(shù)學思想方法，可以讓學生發(fā)現(xiàn)知識之間的共同性，并能夠自主探究、運用數(shù)學知識解答物理問題，從而拓寬學生的學習思路，提高學生學習的自主性和創(chuàng)造性。

二、高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法的教學策略

1．不斷提高數(shù)學修養(yǎng)，重視學科之間的聯(lián)系 高中物理教師的數(shù)學修養(yǎng)是數(shù)學思想方法能否在教學中有效滲透的關鍵，因此高中物理教師應該從提高自身的綜合素質(zhì)出發(fā)，不斷提高數(shù)學修養(yǎng)，以發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識與物理知識之間的聯(lián)系，進而引導學生在問題分析中合理運用數(shù)學思想方法。在提高數(shù)學修養(yǎng)的過程中，物理教師一方面要從高中階段學生所學習的數(shù)學知識入手，通過閱讀書籍、研究教學大綱、分析數(shù)學題目等手段，理解高中階段數(shù)學思想的深度，以便于在研究中完成學科交叉；另一方面教師還應該從學生的基本數(shù)學能力入手，根據(jù)學生對數(shù)學思想方法的掌握程度來循序漸進地滲透數(shù)學思想，進而達到因材施教的目的。

2．在物理教學環(huán)節(jié)中，注重數(shù)學思想方法的滲透 常規(guī)的物理課堂教學是學生實現(xiàn)數(shù)學思想方法滲透的主要環(huán)節(jié)，在課堂教學中，教師首先要引導學生對物理原型進行深入分析，以明確物理研究對象，進而在頭腦中搜索與之相關的數(shù)學模型，例如在利用變阻器的移動求電壓表讀數(shù)最大值的問題中，學生可以通過分析題目，發(fā)現(xiàn)物理原型與數(shù)學中求極值的知識相關聯(lián)；然后，對物理原型進行簡化，即根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)以及數(shù)學知識的運用，將其轉(zhuǎn)化成簡單的數(shù)學表達式，如學生在分析出求極值這一數(shù)學思想方法后，可以根據(jù)電流、電阻的數(shù)據(jù)以及個變量之間的關系確定數(shù)學關系式，并建立數(shù)學模型；最后利用數(shù)學運算，求解物理問題，并進行結(jié)果檢驗。這樣的教學過程就是利用數(shù)學知識分析物理問題的過程，而學生在解答問題時，可以在教師的指導下，另辟蹊徑找到分析問題、解答問題的最佳方法，而這樣的教學滲透不僅可以提高學生的學習效率，還可以讓學生在長期的訓練中養(yǎng)成運用數(shù)學思想方法分析物理問題的習慣，進而提高其自主探究能力。

3．善于歸納與總結(jié)，給予學生充分的獨立思考空間 在完成一個階段的學習后，教師應該有計劃地對學生的學習情況進行歸納和總結(jié)，并利用任務布置、作業(yè)設計等形式，對學生的學習情況進行分析判斷，以了解學生在物理學習中對數(shù)學思想方法的理解和運用。在歸納與總結(jié)中，教師首先要確定教學主導地位，即在物理知識的歸納中，要以數(shù)學思想方法的滲透為導向，為學生設計有針對性的題目，例如教師可以以極值的思想方法為引導，引導學生對電阻問題、電功率、磁場中的機械功率等問題進行總結(jié)，以達到舉一反三的學習效果；其次，教師在歸納和總結(jié)的過程中，還應該為學生創(chuàng)造充分的自主學習空間，如在矢量分析中，教師應該引導學生進行自主討論，并對向量在矢量運算中的作用進行探究，從而深化學生對數(shù)學思想方法以及物理知識的理解，進而讓學生在物理歸納和總結(jié)中，發(fā)現(xiàn)更多運用數(shù)學思想方法的空間，進而不斷拓寬知識視野。

三、結(jié)語

綜上所述，在高中物理教學中滲透數(shù)學思想方法對于學生的綜合發(fā)展具有重要意義，但是教師在引導學生解決物理問題的過程中，要想達到靈活運用數(shù)學思想，并排出數(shù)學思想方法對物理學習的干擾就應該堅持以下幾點原則：

一、主次分明，即在物理教學中，數(shù)學思想方法只是一種輔助教學工具，因此，教師教學活動應該圍繞著物理問題展開，切勿本末倒置；二、簡潔明了，即在物理問題中運用數(shù)學思想方法的目的是為了實現(xiàn)抽象物理問題的簡化，因此，教師在引導學生運用數(shù)學思想方法時，應該保證數(shù)學模型的簡潔，以避免數(shù)學知識的盲目、過度使用；三、循序漸進，即在運用數(shù)學思想方法時要進行從淺到深、從易到難的漸進式訓練，以保證教學內(nèi)容符合學生的認知發(fā)展規(guī)律。在高中物理教學中，教師只有在遵循以上三點原則的基礎上，合理運用教學策略，并從具體的物理問題入手，探究物理知識與數(shù)學知識之間的本質(zhì)聯(lián)系，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)學思想方法的滲透，進而保證教學效果。

［1］徐國華．數(shù)學是物理最自然的語言——談數(shù)學思想方法在高中物理中的應用［J］．華夏教師，2014，03：52－53．

［2］何勇．數(shù)學思想在高中物理課改中的滲透［J］．烏魯木齊成人教育學院學報，2009，01：89－91．

［3］戚亞軍．高中物理試題中數(shù)學思想研究［J］．學周刊，2015，33：151．

（作者單位：廣東省徐聞縣徐聞中學 524100）