中學物理教學中數學思想的運用

摘要：現階段隨著我國教育事業的全面發展，加上新課程教育改革事業的不斷完善，對中學物理教學提出了更多更高的要求。在中學物理教學中，運用數學思想能夠有效解決物理問題，使得物理表達公式更加簡潔，能夠對各項物理問題進行分析計算，輔助學生更好的解答各項問題。本文對中學物理教學中數學思想的運用進行探析，在物理教學過程中融入數學思想，更好地促進物理教學事業的發展，提高教學質量。

關鍵詞：中學；物理；數學思想；應用

近些年來隨著新課改進程不斷加快，對于中學教學活動提出了更多更高的要求。從目前教材內容以及各項考試試題來看，物理學科中對于學生數學知識也做出了相應考查。如何在物理教學過程中，將物理問題有效轉換為數學問題，是相關教育工作者關注的重點問題，對學生數學語言能力進行培育，讓學生能夠在物理理論以及實踐學習的基礎上通過數學知識點建立物理概念，培養學生推理和論證能力，讓學生學習能力有效提升，便于教學活動的有序開展。

一、 中學物理教學中應用數學思想的重要作用分析

物理學主要對物體運動形式以及基本結構進行研究，數學是探究現實空間形式以及數量關系之間的學科，雖然二者對不同的對象進行研究，但是實際目的卻存在一定相似性。物理與數學都是對自然界中各項變化規律進行研究，從實踐活動中更好的應用，二者之間相互影響，共同促進。新課程標準中針對物理學科的科學性做出了明確要求，通過科學化的物理實驗以及數學思想方法是研究物理學的重要工具，更好的發現物理學中各項變化過程，找尋最常見的發展規律。

從物理學長期發展歷史中可以看出，將物理學相關知識與數學方法有效結合，能夠使得物理學從定性描述轉為實際計算。數學思想以及數學知識在物理教學中有效應用，能促進力學相關知識以及統計物理學的發展。數學思想是進行有效推理論證的重要手段，在現階段物理教學中，有大多數公式能夠全面反映出各項實驗規律以及定義知識，通過數學方法進行推算，能夠總結出更多公式。這樣不僅能夠讓學生獲取更多全新的理論知識，還能強化物理知識之間的內在聯系，使得各個現象的實際本質有效顯現。

二、 中學物理教學中數學思想的運用探析

（一） 逆向思維在物理教學中的應用

逆向思維是在原有問題的基礎上反向對各項問題進行分析探究，在實際應用過程中需要根據各項問題采取相應的代入方法，比如有順序反向、邏輯反向、路徑反向等，通過逆向思維方法能夠從事物發展的實際結果對各項產生原因進行分析，從事物整體發展過程出發顛倒思考問題，逆著發展順序探究問題。在目前物理教學中通過逆向思維能夠更好的解決各項教學難題，獲取相應的教學成果。比如在物理知識變換過程中，可以將各個物體運動過程進行反演，在解答勻速直線運動過程中，在教學過程中可以反過來勻速加速直線運動。例如一輛汽車以3m/s2的加速度剎車之后繼續做勻減速直線運動，在停車之后的1s時間內的位移為多少米？在解答此類問題時，常規的思維模式都是通過勻減速直線運動相關的知識點進行解答，需要列出完整的方程式來解釋，此類教學過程難度較大，學生在學習過程中不利于理解。所以當前可以將減速直線運動視為初速度為零的勻加速直線運動，這樣能夠便于學生理解知識，提高課堂教學效率。

（二） 數形結合的數學思想在物理教學中的應用

目前通過數學知識中的圖像方法能夠與物理教學中相關知識點進行串聯，比如在物態變化此節學習內容中，通過溫度相關的圖像能夠全面解答物態變化中晶體熔化等特點。其中涉及的圖像內容較多，知識點也較為復雜。圖像法自身較為形象，便于理解和概括，能夠將物理教學中難度較大以及復雜系數較高的圖像直觀呈現。通過圖像方法來解答物理問題，首先需要充分明確圖像中所含有的各個基礎物理量，確定坐標上的分度值，掌握圖像中所包含的物理知識。通過圖像中的各個坐標以及交點位置等，進行整合判斷，根據圖像內容融入相應的數值進行計算，從而得出具體論斷，使得物理知識解答過程更加科學合理化。

（三） 通過不等式來解決凸透鏡焦距取值范圍問題

在凸透鏡焦距取值范圍教學中，從教學實踐活動中可以看出，學生在學習過程中具有較多困難，如果在此章節學習過程中融入數學思想能夠更好的簡化問題，便于學生理解。比如教師可以點燃一根蠟燭后，將其放置在凸透鏡相應的距離位置，然后會在光屏中獲取縮小的圖像。將蠟燭與凸透鏡的距離不斷拉近之后圖像會逐步被放大，需要根據焦距獲取取值范圍。凸透鏡成像需要遵循相關規律，根據不同性質來判定物距與焦距之間存在的關系，等到圖像不斷放大之后可以將各項已知條件全部代入，獲取相應的結果。此外數學中的比例式也能有效應用在物理解題過程中，在實際解題過程中，根據物理定律以及相關知識，能夠建立未知量與已知量的關系，再根據實際問題融入比例式性質進行解答。比例式在應用過程中較為簡單，各個運算單位相同便能進行解答，具有較高的應用價值。數學思想中函數與方程的思想是常見的方法，能夠確定各個物理量之間的關系，然后設出未知數，通過函數形式將物理量進行表示，能夠解決各項實際的物理問題。

三、 結語

總而言之，中學物理知識點較難，學生在學習過程中受到理解能力和認知能力的限制具有較大難度。所以當前在物理教學過程中應用數學思想能夠對學生進行引導，化解各項難題，對學生思維能力進行培育，全面提高學生物理學習效率。良好的教學課堂需要師生共同參與，所以在日常教學活動中，教師需要激發學生學習興趣，給予學生相應鼓勵，讓學生能夠不斷積累學習知識，更好的解答各項難題，提高教學質量。

參考文獻：

[1]賴南燕，陳婧婷，張毓敏等.數學思想在中學物理教學中的滲透與應用[J].學周刊，2017（29）：106-108.

[2]李君鵬.中學物理教學中的數學應用[J].魅力中國，2013（11）：125.

[3]陳剛.淺探中學物理教學[J].讀與寫（上，下旬），2014（23）：257，258.

[4]朱智文，劉東清.數學方法在中學物理教學中的應用情況調查與探究[J].廣西教育B（中教版），2015（11）：21-23，25.

[5]王煥德.淺談中學物理教學之數理結合[J].中學課程輔導（教學研究），2015（26）：324，325.

作者簡介：王增逢，廣西壯族自治區百色市，隆林各族自治縣平班鎮初級中學。