應用數學知識促進高中物理知識學習的方法之我見

胡斯源 華中師范大學第一附屬中學

應用數學知識促進高中物理知識學習的方法之我見

胡斯源 華中師范大學第一附屬中學

在物理學科教學當中總會發現有很多學生存在能準確把物理公式列出來,卻難以計算出結果這種現象，這是數學知識基礎掌握較差以及數學對物理解題影響的一種具體表現，但將數學知識應用到物理解題中對物理學習的影響其實遠不止于此。這篇文章對數學知識應用在物理學習中的作用進行論述，并提出在物理學習里對我們數學知識應用能力要求與運用的幾點看法。

數學知識 物理知識 應用方法

在高中物理學習的過程當中，科學的思維方法是我們獲得知識，提高能力的橋梁和船，它能為我們高中生解決物理問題、發現物理現象等提供更多的機會和途徑。因此，數學知識的有效遷移運用在物理學習中具有很重要的意義。以下是總結個人在日常物理學習過程當中用數學知識解決問題的幾個常用辦法。

1 數學知識促進高中物理知識學習的用處

數學在物理理論教學中具有重要的作用。我們經常發現，通過一些數學知識展開的物理教學更利于我們理解課程中的難點，認識物理現象的本質和規律。物理學在高中教學里面，物理規律和物理概念不但是我們要研究目標的要點，還是我們物理知識研究里不可或缺依據，所以掌握和理解物理概念還有物理研究方法具有極大的意義；能夠有效地幫助我們解決實際工作中遇到的大量問題。教師為了使物理學的強大理論知識更通俗易懂，會通過一些數學語言來使之更容易被我們理解，這種以數學理論的物理教學方式十分有效，使我們能夠更深刻地理解和掌握物理觀念，便于記憶和學習。

2 應用數學知識促進高中物理知識學習的主要方法

2.1 利用數學工具作圖解決物理問題

作為實驗科學，我們高中物理學研究中實驗是最主要構成部分。在物理實驗里，老師經常會使用數學方面的知識來幫助我們了解實驗。如方程式、圖像法等都可以直觀的顯示物理實驗的結果，我們可以更清楚地了解物理實驗變化的規律。同時，數學工具還可以減少實驗數據誤差，例如在“電源電動勢和內阻測量”實驗中，面對實驗數據，難以從測量結果中確定哪些結果符合實際，哪些結果是大錯誤。但是，如果我們使用數學工具加以映射，將實驗數據描繪為坐標系在相應的坐標點上，就可以直觀地確定數據發展的趨勢，這樣就能很容易地篩選出較大的誤差點，然后通過制作圖快速獲得電動勢和內阻。

2.2 運用數學推理思路解決物理難題

物理學不能與數學分離。數學知識在回答物體難題方面起到了非常大的運管處。新課標的物理改革方案客觀地要求學生具備解決物理知識的數學能力，但實際中我們的高中物理課程的重點往往放在試題的解決上。我們希望老師在物理教學過程中大量的去利用數學知識，比如說幾何代數這方面的功能問題，提高解決身體問題的能力，提升解決身體問題速度，從而提升我們身體素質，可以更好地適應新課程改革要求。物理學是一門依賴于優秀數學能力發展的自然學科，反之數學是物理學研究的語言和工具，兩者相輔相成。

2.3 運用直覺思維來解決物理問題

直覺思維是一種非邏輯性思維，其思想過程從特殊到一般，實際上是由于邏輯基礎不夠充分而產生的。直覺思維有猜測、跳躍、壓縮等直觀的感受產生的思維，它是我們在創意思維過程中直接做出實驗結論或提出解決方案問題的極其重要的一環。非邏輯思維與邏輯思維相輔相成，在學習知識過程里相互滲透，對我們解決物理問題起到了很大的實際作用。

2.4 運用數學的統計學方式研究物理現象

由于物體中分子數量非常多，分子間相互作用十分復雜性，分子間運動、性質狀態變化以及固態、液態和氣態性質相關的熱現象等研究不能僅靠牛頓力學分子來解決，而且這既不可能也不必要。因此我們可以通過分子的集體運動的特點來判斷分子的運動規律，這種方式的運用在數學統計方式中經常使用。比如我們對布朗運動的理解就是基于數學統計前提下完成的，然后根據阿伏伽德羅常數找到分子質量和體積。在物理上的體現也是數學統計學的一個關鍵表現，應得到重視并加以利用。

3 結束語

數學的泛化為描述具有深刻內涵的物理概念提供了最好的表達。數學有一種簡單而嚴謹的思維方式，簡化和加快了人們的身體思維過程。然而，在實際的高中物理學習中，由于缺乏數學知識的學習和應用，仍然難以嘗試使用物理學來促進物理學習。我們的數學知識往往不能滿足需求，達不到在物理學領域應用的程度，不能靈活應用數學知識來解答自身問題。本文通過研究高中數學和物理學習的之間聯系和影響，總結出來高中物理學研究所需的數學知識還有應用方法，希望促進高中物理教學。

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