探討如何將數學知識更好地應用在物理教學之中

趙 潔

（廣東省深圳市西鄉中學，廣東 深圳）

高中物理是一門有相當難度的學科，但如果掌握了正確的方法，并且勤奮刻苦，不斷總結提煉，我們會發現在高中物理的教與學中，不僅能夠取得理想的成績，更能體會到經過辛苦努力后而發現上帝“秘密”的欣喜。我們知道，物理學涉及實驗、物理思想和數學方法等多個方面，內容涵蓋有物理現象、概念、物理量及定律等。無論是在課程標準還是高考物理考綱中，都強調了要考查學生巧用數學手段解決物理問題的能力。謝雨萱的《高中數學和物理相互滲透的可行性研究》、趙子怡的《高中物理常見的極值問題解法探究》、周丹丹的《運用數學知識解決高中物理問題的教學研究》等大量文章，對數學知識在高中物理教學中的作用進行了研討并提供了實踐，可以說眾多高中物理教學工作者都認識到了數學知識在高中物理教學中的重要性，那么如何將數學知識較好地融入高中物理的教與學中是大家共同面對的難題。本文正是從這個角度，探討如何將數學知識更好地應用在高中物理教學之中。

一、在物理教學和數學教學的課程安排以及教師在編寫課程教案、課堂教學時，注重把物理教學與數學教學融會貫通

1.注重物理教學與數學教學課程安排的協同性。通過與教學部門的溝通協調，注重物理教學和數學教學的同步，確保學生能夠將各學科之間的知識有效銜接，形成知識合力，避免相互拖后腿的現象發生。如三角函數在物理的運用主要有力的合成與分解、運動的合成與分解等。學生在高一上學期，學習力的合成與分解時，就需要用到三角函數，而數學在學習三角函數時通常安排高一下學期的后期，這就與物理教學不能夠形成有效的互補。教育部門應當統一協調和安排，綜合解決這類跨學科的知識同步問題。

2.注重數學基礎知識的聯系和鋪墊。要在高中物理解題中運用數學知識，就需要先在物理教學中對數學概念進行一些滲透，比如，類似定義的名詞，如：向量既是大小、方向方面的量，又能夠遵守三角形的不變法則，當換到物理中時發現，需要在四邊形法則之下對其進行討論，所以向量、標量的區分，就是一個顯著的示例。此外，拋物線在兩種學科中均存在，但在物理中要考慮空氣阻力問題，而在數學已經擁有了這方面的了解，通過區分差異，在學習中可以更好地理解物理概念等。

二、注重使用數學方法打開學生對物理學習的興趣之門

數學知識在高中物理解題中的應用，主要是通過對數學中的一些函數、方程、幾何、極值法等基本卻處于核心地位的內容加以應用，使其能夠在高中物理學中對規律的描述、物理概念的理解、公式的推導等快速、有效加以把握，從而形成一種新的解題思路，更為簡化地將復雜問題通過數學方法加以解決，提高解題效率等。

1.注重學生宏觀思想的引導。首先要讓學生明白，世界萬物是相互關聯的，物理學習也不例外。物理學習中經常會出現物理學科與其他學科的交叉綜合，并且其他學科知識的學習滯后會造成物理學科學習障礙，特別是數學學科教學滯后對物理教學影響很大。同時，物理學科教學滯后也會對其他學科造成影響。因此，物理教師有必要引導學生掌握物理學習和數學知識之間的關鍵環節，以利于教師和學生更好地預設、更有針對性地解決物理問題。

2.鼓勵學生使用數學方法解決物理問題。通過大量的物理習題的練習，我們知道，數學知識在高中物理解題中的應用有具體的關聯，也有明解的方法，以及應用的必然性。在高中物理教學實踐中，教師可以通過以某個學生使用數學方法解題的良好個例為切入點，鼓勵該學生向同學們講解解題思路，通過讓學生現身說法的方式，鼓勵學生多動腦筋，開動思想的機器，在快樂學習的同時，強化學生的主體認同感。

3.培養學生在物理學習中養成歸納總結的能力。在物理教學實踐中，注重鼓勵學生將使用數學方法較多的同類題進行歸類，并識別總結同類型題，以期達到萬變不離其宗的效果。極限法在物理上運用比較多，如用極限法求瞬時速度等。教學中，我們常使用函數法解決物理上追擊問題、帶電粒子在有界磁場中運動求解粒子飛出磁場的位置坐標等問題。此外，用微元法可簡化復雜物理過程，用熟悉的規律迅速解決問題。如推導重力、電場力做功與路徑無關等。通過不斷總結提煉，讓學生自己體會，學會融會貫通，培養學生從被動的建立聯系到自發的主動建立聯系。

數學是物理學的基本工具,如果拋開數學的基礎和方法應用，想學好高中物理是不太現實的。并且多年高考已經證明，數學的靈活運用是高考的熱點問題，也是高考考查的基本能力之一，是學生應該養成的嚴謹的思維邏輯的基礎，對于學生個人的發展也是有很大的益處。本文從物理教學和數學教學安排設計的協調上，從教師教案編寫、課程設計的梳理上，從如何鼓勵引導學生培養數學方法解決物理問題的習慣上提出了一些建議，但在現實的高中物理教學中，如何鼓勵學生通過一種新的思路打開對物理學習的興趣之門，并使學生從中能夠領略并學會對多種新思維的理解、分析、掌握與應用等，還存在著很多難題，這需要廣大高中物理同行共同探索。