數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中運用的幾點思考

楊軻淇

【摘 要】其實數(shù)學(xué)與物理這兩門學(xué)科之間有著較為密切的聯(lián)系，很多物理定理和過程都需要數(shù)學(xué)知識來表達出來。作為一名高中生，其實很多時候我們所掌握的數(shù)學(xué)知識能夠很好的輔助我們學(xué)習(xí)物理，在我們身邊也經(jīng)常會見到這樣的例子，很多數(shù)學(xué)成績不錯的同學(xué)其物理成績也比較優(yōu)秀。因此如果我們在學(xué)習(xí)之中，能夠把數(shù)學(xué)與物理結(jié)合起來，能夠嘗試運用數(shù)學(xué)知識來解決物理問題，相信一定能夠提高物理的解題效率。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)知識；高中物理；解題；運用；思考

數(shù)學(xué)這門學(xué)科主要是為了研究物質(zhì)的數(shù)量以及空間位置關(guān)系而存在的，而物理研究的方向則是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及其運動規(guī)律。雖說在這一點上這兩門學(xué)科存在一定的區(qū)別，但兩者在獲取知識以及解決問題的方法上卻有緊密的聯(lián)系。其實從更深層次的意義來說，物理學(xué)科的發(fā)展為數(shù)學(xué)的實際運用提供了更廣闊的平臺。本文從學(xué)生的角度出發(fā)，對數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中運用的相關(guān)問題進行了總結(jié)，并且對如何提供物理學(xué)習(xí)效率提出了自己的見解。

一、讓物理概念與數(shù)學(xué)概念相結(jié)合

其實很多物理概念都能夠在數(shù)學(xué)知識中找到一些相類似的內(nèi)容，所以在剛接觸到一些新名詞時，為了強化記憶，我們可以從數(shù)學(xué)的角度去分析理解。比如說數(shù)學(xué)中的‘向量與物理學(xué)科中的‘力這兩個概念。在數(shù)學(xué)中我們把既有方向又有大小的量叫做‘向量，向量的存在遵循三角形法則。而在物理中‘力的概念也是要求既有大小又有方向，力的合成則必須要遵循平行四邊形法則。此外物理中像如長度、時間以及能量等只有大小而沒有方向的物理量叫做‘標(biāo)量，物理中的矢量主要是指的位移、速度以及加速度等概念。[1]綜上所述，我們在日常的學(xué)習(xí)中完全可以把數(shù)學(xué)思維帶入到物理之中，以此來區(qū)分并且理解物理概念。

此外，根據(jù)物理概念得知：平拋物體的運動軌跡是一個拋物線。而究其原因，其實同樣也是由數(shù)學(xué)概念決定的，這時也需要用到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識。所以要想準(zhǔn)確理解高中物理學(xué)科的相關(guān)概念，離不開對于數(shù)學(xué)知識的運用，而對于物理來說，理解概念是解題的首要前提。

二、數(shù)學(xué)解題方法在高中物理解題中的運用

在物理解題中運用數(shù)學(xué)解題方法是非常有利的，這一點也足以證明數(shù)學(xué)與高中物理之間的聯(lián)系性。很多時候在物理解題中我們都可以用到數(shù)學(xué)的解題方法，如果老師沒有強化這方面的聯(lián)系，那么作為學(xué)生我們要有意識的學(xué)會去遷移運用。這種跨學(xué)科思維對于今后的學(xué)習(xí)是非常有幫助的，當(dāng)然如果不知該如何開始，還是應(yīng)該多與周圍的同學(xué)交流。要在平時多多練習(xí)，通過具體的題目培養(yǎng)自己的跨學(xué)科思維，讓自己能夠?qū)崿F(xiàn)知識的靈活運用。面對一道題目，如果單純的用物理知識找不到切入點，那么可以嘗試用數(shù)學(xué)的解題方法來解答。

三、數(shù)學(xué)思想在高中物理解題中的運用

（一）逆向思維的運用

很多時候我們會發(fā)現(xiàn)一些物理題目難以用常規(guī)的方式去解答，這時就需要試著變通，學(xué)會在解題過程中運用逆向思維。否則只會增加解題的運算難度，對大部分學(xué)生來說也很難得出正確的答案。用逆向思維，從結(jié)論入手就能夠理出頭緒，使得題目‘簡單化。例如在求解‘位移比這類題目時，綜合題目條件，我們可以把物體在時間點內(nèi)位移的反向運動視作勻速直線運動。以此來列出符合物體運動規(guī)律的物理公式，就能夠迅速找到解題的方向，而且也能夠降低運算量。

（二）圖像思維

我們在學(xué)習(xí)高中物理的過程中，很容易會遇到一些較為抽象的題目，這類題目理解起來有一定的難度。如果這時運用數(shù)學(xué)圖像來簡化物理知識，將題目的難點以及疑點直觀的展示出來，就能夠降低題目的理解難度，也能夠幫助我們找準(zhǔn)切入點。[2]而且對于物理而言，圖像思維也是理念高考的一個重點，因此在日常的學(xué)習(xí)中就注意對這方面知識的運用，有著長遠的意義。

要在物理解題中運用圖像思維，就需要對一些容易混淆的圖像有一個正確的認(rèn)識。最常見的‘V—t圖像以及‘s—t圖像這兩者幾乎相差無幾，所以一定要弄清楚圖像的細節(jié)，才能夠在解題中運用。[3]此外對圖像中‘面積、‘點以及‘斜率等概念也需要有一個清晰的認(rèn)識，要明白不同圖像中‘面積、‘點以及‘斜率所代表的物理量，這樣才能夠準(zhǔn)確直觀的反映出題目的內(nèi)在關(guān)系。

以‘力的分析這部分知識為例，做出受力圖，通過圖像的具體狀況來分析物體的位移情況就是圖像思維在高中物理解題中運用的最直觀體現(xiàn)。

四、總結(jié)

物理與數(shù)學(xué)這兩門學(xué)科之間的聯(lián)系是密不可分的，很多物理知識的掌握其實都離不開數(shù)學(xué)知識的運用。尤其對于學(xué)生來說，要學(xué)好物理，就需要靈活的運用已經(jīng)掌握的物理知識。很多老師都已經(jīng)認(rèn)識到了這一現(xiàn)狀，很多同學(xué)也在有意識的去鍛煉自己這方面的能力。作為學(xué)生來說，在日常的學(xué)習(xí)要有意識的去提高自己這方面的能力，學(xué)會數(shù)學(xué)知識在物理之中的遷移運用。上文從筆者自身的學(xué)習(xí)感悟出發(fā)，對這類問題進行了總結(jié)。

參考文獻：

[1]楊子潺.數(shù)學(xué)知識在高中物理解題中運用的幾點思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，（30）：148-149.

[2]王亭朝.推理法在高中物理解題中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊，2016，（34）：154-155.

[3]陳紀(jì)華.高中物理教學(xué)中以程序化教學(xué)提升學(xué)生解題能力[D].華中師范大學(xué)，2012.