駱新民
【摘要】物理和數學同作為理科學科,彼此之間具有很多的聯系,而物理與數學在知識上的相互影響也是得到越來越多人的關注和重視。對于物理學科來說,數學知識在高考物理中的運用意義非常重大,基于此,本文就針對在高考物理中怎樣提高學生運用數學知識解決物理問題的能力進行了簡單的探究。
【關鍵詞】物理 數學知識 解題能力
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)32-0006-01
一、數學知識在物理學習中的作用
數學是學習物理的一個重要工具,它可以為物理學習提供多方面的幫助,比如,物理學科中的速度、密度以及功率等概念都是通過數學公式來表達的。再比如,物理定律的演化也可以通過數學知識來一步步地進行推理。此外,數學學習中需要的邏輯思維能力、創新思維能力以及實踐思維能力都可以合理地運用在物理學習中。
(一)數學是描述物理現象以及物理規律的重要語言
物理是一門非常嚴謹的基礎學科,那么物理現象以及物理規律的表達也同樣必須嚴謹,那么,用數學語言來表達物理現象以及物理規律,既可以幫助學生理解物理現象以及物理規律,同時也可以使物理表達變得簡單嚴謹。比如,我們在學習牛頓第二定律的時候,用文字是這樣表述的:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。對學生來說,這樣的表述就非常不利于理解,那么,如果用數學語言來表述就會形成一個公式:F=ma (其中F是物體受的合外力;m是物體的質量;a是物體的加速度)。通過對比,用數學語言來描述物理現象以及物理規律的優勢就會一目了然。所以在物理學科中,每一個物理量都有一個相對應的數學符號,比如,F代表物體受的力,m代表物體的質量,a則代表物體的加速度等等。通過這樣的表述,就會使學生的物理學習變得簡單易懂。
(二)數學是進行物理問題推導的重要工具
通過用數學語言來描述物理現象以及物理規律所體現出的優勢,我們就可以將物理學科中的問題推導過程轉化成數學學科的問題求解過程。首先,我們要根據物理問題列出相對應的物理量公式,然后再根據物理題目中的已知條件進行推導,求解未知結果,而這個推導的過程就離不開數學工具的運用。比如,在解決力學問題的時候就需要用到數學中的三角關系,在解決運動學問題的時候就會用到二元一次方程的知識。由此可見,數學知識掌握的好與否也會直接影響到物理學科的學習,所以說,學生們要熟練掌握數學的推導方法,使其能夠靈活運用于物理解題過程中。
(三)數學思想是分析物理問題的重要方法
學科思想的掌握對于學科學習起著至關重要的作用,物理學科必定會有自己的學習思想,但是,數學思想對于物理學習也同樣有著重大的指導意義,利用數學思想來分析物理問題,就可以使問題分析的過程變得簡單易懂,進而起到事半功倍的作用。比如,數學學科中的作圖思想,就可以幫助學生將復雜的物理問題通過圖像直觀地表達出來,從而使學生很容易地抓住各個物理量之間的關系,便于解題。
二、提高學生運用數學知識解決高考物理問題的能力
(一)夯實學生的數學基礎知識
高考就是對學生學習成果的一次檢驗,所以高考物理試題中都是學生熟悉的知識點,只不過是出題形式進行了一些創新。通過對高考物理試題進行分析,我們發現,數學知識在物理試題中的運用呈現出比重大、種類多等特點,因此,要想提高學生的物理成績,培養學生學好數學知識也是非常重要的一步。這樣學生才能在解決物理問題時做到有的放矢,透過物理問題的表象看到本質,準確地找到相對應的數學知識來提供幫助。
(二)培養學生熟練使用數學方法的能力
有一些學生在列出物理量公式后,卻苦于求解能力差,致使在求解的計算過程中錯誤頻出,最后導致計算結果的錯誤;有一些同學在面對復雜的物理問題時,在通過邏輯分析將其轉化成數學圖像的過程會感到很困難。而這些問題的造成都是因為學生數學方法的使用能力不強。我們知道,代數方法、幾何方法、圖解方法以及數學歸納方法等等都是數學學習中常見的解題方法,而這些方法在物理的解題過程中同樣也適用。所以,在日常的物理教學中,教師要注重對學生進行數學方法的培養,使學生能夠熟練地使用這些方法。
三、結語
綜上所述,數學知識在物理的解題過程中具有非常重要的作用,所以,作為高中物理教師,不能只專注于物理學科的教學,也要看到其他學科對于學生物理學習的有用之處,進而加以利用,使其為學生的物理學習提供必要的幫助。
參考文獻:
[1]劉坤毅.論數學在物理發展中的應用與地位[J].低碳世界,2016(10)224-225
[2]蔡敏,程丹,包美紅.高考物理試卷的數學應用分析及啟示[J].物理教師,2008(4)38-39
[3]史月杰.數學知識在物理教學中的作用[J].中學物理教學參考,2017(7)30-31