淺談數(shù)學(xué)方法在初中物理解題中的應(yīng)用

李建錄

在當(dāng)今各學(xué)科教學(xué)不斷改革進(jìn)步，對(duì)學(xué)生的多學(xué)科綜合學(xué)習(xí)能力要求越來(lái)越高，綜合性學(xué)習(xí)成為趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交互性學(xué)習(xí)，對(duì)物理教師的教學(xué)也提出新的要求.本文對(duì)物理教學(xué)中如何運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題談?wù)務(wù)J識(shí).

1初中物理解題中數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)教學(xué)中，越來(lái)越多的物理教師開始注重將數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)融會(huì)貫通，在物理解題過(guò)程中融入數(shù)學(xué)方法.當(dāng)前我國(guó)對(duì)于物理學(xué)科的教學(xué)還是重點(diǎn)在于解題，所以重要的還是如何運(yùn)用各種知識(shí)去解題.但是由于物理和數(shù)學(xué)有著明顯的學(xué)科相關(guān)性，很多老師發(fā)現(xiàn)在解題過(guò)程中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行解題比單純的運(yùn)用物理知識(shí)解題要方便快捷得多.特別在一些題目上單純運(yùn)用物理知識(shí)會(huì)很繁瑣而且讓學(xué)生難以接受，而運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解題則將難度降低了很多.所以，在現(xiàn)在的初中物理解題教學(xué)中，很明顯地應(yīng)該運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)合理地簡(jiǎn)化物理解題過(guò)程.

2數(shù)學(xué)方法在初中物理解題中應(yīng)用的意義

數(shù)學(xué)方法是研究物理學(xué)的工具，可以很好地對(duì)物理學(xué)中的相關(guān)公式進(jìn)行綜合性的表示.例如速度、密度、功率等物理概念往往用數(shù)學(xué)公式表示.此外，數(shù)學(xué)方法也可以將物理學(xué)的問(wèn)題通過(guò)抽象和推理結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而演化成規(guī)律性定律.最后，在物理學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等環(huán)節(jié)中也可以加入數(shù)學(xué)方法幫助學(xué)生進(jìn)行理解吸收.在初中物理教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生往往是因?yàn)閷?duì)概念和規(guī)律把握不準(zhǔn)而造成對(duì)解題思路的難以理解.而數(shù)學(xué)能夠鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力和解題技巧，合理利用數(shù)學(xué)知識(shí)可以更好地理解和掌握物理的解題原理.

3數(shù)學(xué)知識(shí)在初中物理解題中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.1擁有共同區(qū)間

數(shù)學(xué)與物理都強(qiáng)調(diào)邏輯縝密結(jié)果唯一，所以在物理和數(shù)學(xué)解題過(guò)程中每個(gè)解題步驟都和上一步有著密切關(guān)聯(lián)，且每一步推導(dǎo)出下一步的結(jié)果也具有唯一性，而且數(shù)學(xué)與物理在解題中都有著殊途同歸的特點(diǎn)，即不管運(yùn)用多少種解題方法手段，得到的最終答案一定是唯一的.所以，同樣具有以上特點(diǎn)就使得一些數(shù)學(xué)方法就可以運(yùn)用于物理解題之中.

3.2數(shù)學(xué)更傾向于解決問(wèn)題

物理注重的是解決問(wèn)題的過(guò)程和思路，而數(shù)學(xué)則更強(qiáng)調(diào)解決問(wèn)題得出結(jié)果.所以運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解答物理知識(shí)，可以達(dá)到解題的更準(zhǔn)確明晰.

4數(shù)學(xué)方法在初中物理解題中的應(yīng)用

在物理解題過(guò)程中可以利用函數(shù)、不等式、方程、比例關(guān)系、數(shù)形結(jié)合、幾何等各種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解題，其中物理題中令學(xué)生撓頭的凸透鏡成像問(wèn)題就可以利用數(shù)學(xué)中的相似三角形、以及對(duì)稱關(guān)系進(jìn)行巧妙的轉(zhuǎn)化解決.而函數(shù)作為一種常見的解決物理問(wèn)題的工具，可以將物理中的各種變量及其之間的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái).可以直觀地表達(dá)抽象的物理過(guò)程，使混亂的動(dòng)態(tài)過(guò)程明晰化，從而大大簡(jiǎn)化了物理冗長(zhǎng)的分析過(guò)程.利用方程或者是方程組則需要學(xué)生全面理解變量以及變量關(guān)系，構(gòu)建等式，對(duì)變量在一個(gè)方程中統(tǒng)一合并梳理，并得出最終結(jié)果，這種方法在物理解題中屬于較難的一種處理方法，考察了學(xué)生綜合處理問(wèn)題的能力.

當(dāng)然，數(shù)學(xué)和物理畢竟屬于不同的學(xué)科，學(xué)科與學(xué)科之間的交匯點(diǎn)有限，如何掌握學(xué)科間的交匯處，分清學(xué)科的特點(diǎn)，在磨合中將兩者進(jìn)行融合運(yùn)用到解題當(dāng)中去，成為數(shù)學(xué)在物理解題運(yùn)用中的關(guān)鍵所在.

5如何將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到初中物理解題中

5.1正確引導(dǎo)學(xué)生

學(xué)生是在升入初中后才剛剛接觸物理這一學(xué)科，之前很少涉及這一領(lǐng)域，思維幾乎是完全空白.而數(shù)學(xué)學(xué)科則是從學(xué)生幼年時(shí)就開始學(xué)習(xí)并且不斷深入的，對(duì)于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方法較為熟悉，并且由于數(shù)年來(lái)的不斷學(xué)習(xí)深入，運(yùn)用數(shù)學(xué)解題較為熟練.學(xué)生在面對(duì)新的領(lǐng)域或新的課程總會(huì)有種膽怯而無(wú)法接受，這就需要我們物理教學(xué)工作者的正確引導(dǎo).如何鼓勵(lì)學(xué)生將熟悉的數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到物理解題當(dāng)中來(lái)，降低物理解題難度和陌生感，從而做到對(duì)物理的高效學(xué)習(xí).

5.2處理好學(xué)科間的交叉

物理和數(shù)學(xué)之間有重合但也有極大的不同，有一部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)無(wú)法應(yīng)用到物理解題當(dāng)中來(lái).所以，老師需要將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理和分類，讓學(xué)生明確物理和數(shù)學(xué)還是有差別的，不能完全依靠數(shù)學(xué)來(lái)解決物理的所有問(wèn)題.物理教師避免學(xué)生在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題中處處碰壁，喪失學(xué)習(xí)興趣.

5.3注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理是一門實(shí)踐性的學(xué)科.物理學(xué)科注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，數(shù)學(xué)學(xué)科注重理論教學(xué).如果僅僅強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)在物理中的應(yīng)用，則會(huì)使學(xué)生過(guò)多的脫離生活實(shí)際，只重視用理論解決問(wèn)題，而嚴(yán)重缺乏解決實(shí)際問(wèn)題的思維和能力，從而與我們新課標(biāo)要求的教學(xué)目標(biāo)背道而馳.所以，筆者認(rèn)為，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到物理和數(shù)學(xué)相結(jié)合的重要意義但也有其局限性和差異性，數(shù)學(xué)也僅僅是解決物理問(wèn)題的工具，物理同樣重視實(shí)踐.在物理教學(xué)中也同樣需要重視解題方法和解題思路，多多帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力，在實(shí)踐中體會(huì)物理學(xué)科的真諦.

綜上所述，物理和數(shù)學(xué)的結(jié)合受到越來(lái)越多教師的重視，數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的運(yùn)用對(duì)于物理教學(xué)來(lái)說(shuō)意義重大，需要進(jìn)一步推進(jìn).數(shù)學(xué)因?yàn)槠淇b密的邏輯和解決問(wèn)題的實(shí)用性，給物理解題帶來(lái)了極大的便利.希望本文對(duì)于運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行物理解題應(yīng)用方法上能給廣大教育工作者以創(chuàng)造性的啟發(fā)，合理發(fā)揮數(shù)學(xué)的解題功能，提高學(xué)生對(duì)于物理解題的創(chuàng)新性和靈活性，實(shí)現(xiàn)初中物理教學(xué)開展的創(chuàng)新性發(fā)展.