如何在高中物理教學中應用數學思想方法

楊欽

【摘要】高中物理在理科科目中占有一定的地位，雖然如此，可每當提起物理時，很多學生都會害怕，原因是抽象的物理知識和低效的教學方法使得學生對物理的學習失去了興趣，為此，教師為了能夠提高學生的積極性，在往常物理課堂中滲透一些數學思想方法，以便讓物理教學內容通俗易懂，從而讓學生愛上物理。鑒于此本文將從以下三個方面來論述如何在高中物理教學中應用數學思想方法。

【關鍵詞】高中物理 數學思想方法 應用

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）19-0152-01

常用的數學思想方法包含函數與方程的思想方法、數形結合思想方法、等價轉化思想方法等等。在高中物理教學過程中，教師通常將這些數學思想方法引進物理課堂，并將課堂難點和重點輕松地傳遞給學生，讓學生以數學思維將物理知識化難為簡，以便加深對物理知識的理解，并將物理知識消化，從而熟練應用于生活。

一、運用函數和方程思想方法進行物理理論知識的教學

在高中物理學習過程中，物理概念是關鍵，因此，通過合理地引入物理概念才能為學生以后的物理學習奠定良好的基礎。而教師在引入物理概念時可以采用數學中函數和方程的思想方法，這樣會把抽象的概念形象化，從而讓教師講述起來更加直白和簡潔，并且學生理解起來也相對容易。

例如，在講述《運動快慢的描述——速度》一課時，由于本課的教學目標是讓學生理解速度這一概念。所以為了能夠達到這一教學目標，筆者首先給出自行車、公共汽車、火車、飛機的初始位置、末位置和經過的時間，讓學生比較它們運動的快慢程度。從而讓學生通過大膽地猜想和討論，并逐漸建立起速度的概念。隨后筆者通過引出數學函數△x表示位移的變化，△t表示經過的時間和數學方程平均速度V=△x/△t，而△x/△t是位移的變化率，并解釋當△t取無限小時，V就可以理解為某一時刻的速度——瞬時速度，以此來引出速度的含義。可見，筆者通過數學函數和方程簡單明了地將速度的含義表達出來，這樣不僅讓學生更容易理解物理概念，同時增加了學生學習物理的興趣。

二、運用數形結合思想方法進行物理解題技巧的指導

解題是人類最富有特征的一種活動，是學生學習物理知識的中心環節，通過解題能夠測驗出學生對知識點的掌握，并且可以發散學生的物理思維，培養學生良好的心理素質。然而，在日常解決物理問題時，會有一些抽象的問題讓學生摸不到頭腦，沒有思路，所以教師為了能夠打破這種局面，在解題的過程中不妨引入數形結合思想方法，通過運用數形圖像來將物理題中已知量的抽象關系形象地表達出來，順利解決疑難問題，從而提高學生的解題技巧。

例如，在解答有關“曲線運動”相關的題目時，筆者運用數形結合思想方法引領學生首先畫出坐標軸，將水平方向和豎直方向的速度表示出來，并通過分析題目，確定已知量和未知量的關系，再運用物理思維將題目解答出來?？梢姡忸}過程中數形結合思想的運用不僅可以培養學生的物理思維，同時將難題順利解答出來，從而提高了學生學習物理的自信心。

三、運用等價轉化思想方法進行物理實驗數據的分析

如果說理論是物理的基礎，那么實驗就是物理的核心。實驗操作不僅考查的是學生對基礎知識的掌握，同時也是對學生動手能力的培養。然而，教師在物理教學實驗中面臨著一些問題——學生在完成實驗后，無法將實驗數據進行正確地分析，這樣以來使學生無法明確實驗的目的以及實驗的意義，對實驗教學也會產生一定的影響。因此，教師為了能夠解決這一實驗教學難題，不妨引入數學等價轉化的思想方法，把實際的物理實驗問題轉化成相應的數學問題。通過計算得出結果，最后還原成物理問題，這樣以來讓學生明確實驗的目的，并完成實驗教學的目標。

例如，在講述《用打點計時器測速度》這一實驗時，由于實驗目的是讓學生了解打點計時器的原理，并使用打點計時器測量出加速度。所以，筆者在首先教學實驗過程中引入打點計時器，讓學生明白打點計時器的工作原理，它是將運動過程中流逝的時間等價轉化成振針的周期性振動，從而得知打點計時器每隔0.02s打一個點，之后讓學生根據公式Sn-Sn-1=aT2求出重力加速度。可見，打點計時器的工作原理就是待測物理量等價轉化成可直接測量的物理量，將問題簡單化，再如，在測量力的大小實驗時，測力計的原理是把力的大小等價轉化成彈簧的伸長量，從而簡化了實驗操作步驟?？梢?，物理中運用數學等價轉化思想的實驗還有很多，在此不再一一舉例。所以，通過運用數學等價轉化思想方法將問題化難為簡，方便學生的理解，，并且高效地發揮了實驗的價值。

由此可見，在高中物理教學過程中，數學思想方法的滲透可以將抽象的物理知識變得簡單易懂，便于學生掌握和運用。因此，教師在物理教學中應該將數學和物理的關系明確地告訴學生，并帶領學生運用數學思想方法解決物理問題，從而促進學生物理學習水平的提升。

參考文獻：

[1]王春燕.在高中物理教學中如何應用數學思想與方法[J].學周刊，2017（05）：117-118.