高中物理教學中如何應用數學思想與方法

龍朝飛

摘 要：高中物理學科有一個很大的特點就是同數學學科的交集十分廣泛，從中很容易找到數學的身影。因而在物理學科教學中不僅要注重對物理基礎知識的講解，同時還要講解一些物理學科中能夠用到的數學知識，進而讓物理學科教學的質量有所保障。以高中物理教學為例，重點分析了數學思想與方法的應用策略，以此對教師的工作起到一定的參考作用。

關鍵詞：高中物理教學;數學思想與方法;應用策略

高中階段物理具備一定的學習難度。而物理學與數學有著密切的關系，物理概念與規律的表述、問題的解決都要借助于數學，數學是物理學的研究工具。數學對物理學有重要的影響，物理學理論的創立與發展要借助數學，若沒有數學支撐，物理學將無法得到應用和發展。在此情況下，教師需要將數學思想與方法與物理教學結合起來，借助數學思想與方法來解決物理學科中的疑難問題，來不斷減輕學生的學習壓力，從而讓學生愛上物理。

一、高中物理教學應用數學思想與方法的重要性

許多老師會發現，在高中物理教學中，幾乎所有的學生都還保留著初中的學習習慣以及學習思維。數理化這三門課程，其實使用的是捆綁在一起的一種思維學習模式，數學的思維對物理的學習起到促進和幫助的作用。但是，如今的課堂教授將這兩科分開，這樣的話，學生在物理的學習中會面臨一定的困難。并且，物理的教學有著超高的靈活性，以及物理教學內容有不固定性，這樣就會導致學生的極度不適應。

由于現在的物理教師在上課時，沒有做好引導說明，許多學生并沒有將兩個學科聯系到一起，遇到物理問題時，根本不會想到用數學的思維進行解題，導致同學們在學習物理中問題越累越多，學習的積極性漸漸降低。因此，老師在物理教學的課堂中，需要將物理和數學思維的聯系告訴同學們，并且引導他們用數學的思維方法去解物理的題目，將兩種科目的學習合并到一起，從而讓數學和物理的學習水平共同提升。

二、高中物理教學應用數學思想與方法的必要性

筆者發現，大多數物理教師在教學過程中采用“灌輸式”的教學方法，致使學生處于一種被動的地位去學習物理的，進而會導致學生的學習積極性下降，從而會造成低效的課堂效率。同時，大多數教師對數學思想與方法的重視程度過低，導致在實際教學過程中并不會給學生講解一些同物理學科有關的數學知識，致使學生的物理學習只能停留在物理學科單方面，無法實現物理與數學兩者的有效結合。在此情況下，“教師的教”與“學生的學”完全分割開來，不但會阻礙和諧師生關系的養成，而且也不利于教師對教學活動進行改進。因此，將數學思想與方法應用到高中物理教學當中十分必要，首先教師要用通俗易懂的語言給學生講清兩者的內在聯系，保證學生能夠及時轉變學習思路;其次要將兩者有效結合起來，并付諸實踐來不斷提升物理課堂教學水平;最后還要反思以往的物理課堂實踐活動，進而探尋出更加高效的教學方法。

三、將數學思想與方法應用于高中物理課堂教學的策略

1.摸清學生的數學基礎

筆者在實際教學過程中發現，學生的數學基礎同其物理學習成績呈現正相關的關系，數學基礎扎實的學生的物理成績也較為優異。因此，教師在實際教學過程中，還要關注學生對于數學思想以及方法的掌握情況，首先要積極同數學教師進行交流，了解每個學生的數學知識的掌握情況，以便更好地制定教學策略。其次教師要對高中物理教材進行一個全面的分析解讀，并對學生在高中階段需要掌握的數學思想以及方法進行一定的整理，來明確其數學思想教學目標。最后要做好有關數學思想與方法在物理課堂教學中的滲透工作，使物理知識點與數學思想方法能夠緊密銜接起來，從而能夠讓學生在物理學習過程中變得輕松容易。

2.適當調整教學活動

要想不斷提升課堂教學活動的質量，必須要積極探究新情況，并依據其情況的變化來選擇相應的解決對策。首先，教師要轉變學生在學習過程中的地位，不論是學習任務還是學習計劃的制定，都要按照以學生為中心的原則，確保學生在教學活動中處于主體地位這一教學目標的實現。其次，要依據學習內容的難易程度來對物理知識進行分層，并采取由易到難層層推進的方式來開展物理教學，這種教學方法能夠讓以學生以飽滿的熱情投入到物理學習中，進而有助于學生學習效率的提升。最后，處理現如今學生物理學習普遍存在的“理論能力強而實踐能力弱”的問題，在教學活動中加入一些物理實驗等實踐活動，增加學生的實踐機會，從而提升學生物理知識的實際應用能力。

3.借助數學思想與方法進行解題

解題是一種有效的教學策略，教師在開展物理解題活動時要注重滲透相關的數學思想以及方法，從而讓物理課堂教學起到事半功倍的效果。首先，在設置物理問題時要充分結合教材內容以及學生的認知能力，不能設置一些與本節內容無關的問題，也不能設置一些學生無法解決的問題。其次，在解題之前要引導學生回憶與本題相關的數學知識點，來一步步培養學生解決物理難題時先分析其相關的數學知識點的思維能力。最后，要對常見的物理問題中的數學知識點進行總結，來不斷提高學生兩者有效結合的能力。以“力學比例計算題”為例，大多數學生通常是采取簡單的比例法來迅速得出答案，但是這種方法也存在很大的缺點——計算結果很容易出現偏差。為了提升學生的解題的正確率以及速度，教師首先要給學生講解有關“力學比例計算題”的解題過程，讓學生理清解題思路;然后給學生講解一些與此類題相關的數學知識，保證學生能夠具備扎實的數學功底;最后要設置出一些類似問題，讓學生在解題過程中對其知識能如實掌握。

4.針對學生的情況進行教學調整

隨著我國科學技術的不斷發展以及人民生活水平的不斷提高，教育事業的發展也是所有家長都關心的事情。因此，我國的教育模式也進行了改革。傳統的教育模式有一定的約束性，老師多注重理論教學，完全不考慮學生學習的實踐性。這樣一來，學習的課程越來越難，學生的解決能力也越來越弱，從而導致學生產生了巨大壓力，對學習失去了興趣。所以，在新型的教學模式中，教師要更加照顧學生的學習情況，將學生的接受能力以及學習進度作為教學主體，每次課后了解學生的學習情況，根據大部分學生的進度對教學難度進行調整，在課堂學習中增加一些互動，從而培養學生的學習興趣。老師在教學的過程中，不能盲目地以考試目標對學生進行要求，要注重學生的素質、思維能力等全方位的發展。并且，在日常的教學中，注重培養學生對數學工具的應用能力，將數學的邏輯思維應用到物理學習中。

四、數學思維教學的具體方法

1.運用函數和方程思想學習物理

物理和數學本就是一體的，教師在引入物理概念的時候，可以采用數學的函數和方程的思想方法，讓本來煩瑣的物理解題變得簡單易懂，這樣一來，學生在日常的學習生活中的壓力也就大大降低了，為物理教學的順利進行添加了助力。

例如：在“運動快慢的描述——速度”這一課時的學習中，老師可以運用數學的方法來導入，讓同學們自行分析各類物體的初始位置、末位置和經過的時間等因素，讓學生用數學的方法來比較運動的快慢程度。逐漸建立起速度的概念用數學函數和方程簡單明了地將速度的含義表達出來，達到簡單易懂的效果。

2.運用數學中的數形結合思想進行物理解題

物理的解題過程，是許多學生都頭疼的一個過程。但是解題也能夠檢測出學生的學習成果和物理思維的發散，以此來培養學生的良好心理素質。但是，一般來說物理的問題都比較抽象，許多學生在解題時經常沒有解題思路。為了打破這種現有的局面，教師在教導學生解題的過程中可以引入數形結合的方法。如此，用數形結合的方法來表達物理題目中的抽象關系，將復雜的東西簡單化，這樣才能提高學生的解題技巧和解題速度。

例如：在“曲線運動”的課程教授中，老師可以運用數形結合思想方法用坐標圖將曲線運動標注出來，讓復雜的物理信息變得簡單易懂。

3.運用數學中等價轉化的思想方法分析物理實驗數據

一個實驗的進行，是物理這門學科的核心所在，每個學生在學習物理時必須掌握實驗操作步驟，也必須經歷實驗的過程。物理實驗過程，不僅增強了學生對基礎知識的掌握力度，而且還增加了學生的動手能力，讓學生的思維更加靈活。但是，在實驗過程中，對實驗數據進行正確的分析也是一個重要的環節，很多學生在分析實驗數據時，很難做到正確地分析，這樣不僅影響了實驗的目的和意義，還會對實驗的教學帶來影響。為了解決這一個巨大的難題，老師在進行實驗數據分析時，可以引入數學中的等價轉化的思想方法來解決數據分析難題。將物理實驗問題轉化為相應的數學問題。現在的許多學生，在面對數學題的時候絲毫不慌，從容不迫，但是一遇到物理題目，就會變得束手無策。因此，將物理分析轉化為數學題目，降低了學生的心理壓力，在結果計算出來之后再還原成物理問題。這樣在減輕學生心理壓力的同時，還能正確地解決物理問題。

例如：在“用打點計時器測速度”這一課時的講解中，老師除了讓同學們了解計時器測量速度的原理之外，還有適當地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。

綜上所述，在高中物理教學中運用數學思想與方法，不僅與現代教學理念是契合的，而且也能避免以往許多問題的出現，進而能夠讓物理教學實現新的發展。因此，教師在實際教學活動中，除了要摸清學生的數學基礎以外，還要依據教學實際來適當調整教學活動，并且要借助數學思想與方法來進行解題。在高中物理教學過程中，把物理問題與數學思想相結合，兩種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與方法解決物理問題，從而促進學生物理學習水平的提升。

參考文獻：

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