初中物理解題“數學化”成因分析及矯正策略

劉明

摘 要：數學作為基礎學科，其思維方式常常應用在其他學科中，而物理課程在學科上與數學分開，但在學習過程和內容以及實際的教學中兩者存在較多關聯。初中物理是學生對物理學的初次接觸，學生對物理的認知還不夠全面，在處理物理難題時使用數學思維的現象較為普遍，因此常出現學子將物理公式理解為函數關系，忽略了物理的概念、意義以及公式有使用條件限制，直接導致在做題時出現嚴重失誤。所以，在教授初中物理時需要教師指導學習者面對物理問題注意學科的適度結合，在具體的問題環境下分析，規避將物理問題數學化分析。對此，本文對初中物理解題中常常出現的數學化原因給出糾正對策。

關鍵詞：初中物理;解題“數學化”;解答策略

引言：

本國學生在初中階段正式開始接觸物理，在課程上基本以基礎知識為主，但對學生的邏輯思維與抽象思維有一定要求。而對學生這兩方面有同樣要求的正式數學，由此十分容易讓學生將數學學習思維帶到物理進修中。常常體現在解答物理問題時同學們的數學化思維十分突出，是教學中急需解決的難題，若不能獲得很好的處理對學習者的物理學習將造成嚴重影響。

一、初中物理解答中“數學化”成因分析

（一）物理公式概念很多

初中物理中有大量的定律、定理均是用比值的形式表述，比如P=m/V、G=mg、Q=cmΔt。公式本意為便于記憶，而對初中學生來說容易將其處理為函數關系解題。例如電學公式R=U/I，其中電阻不會隨著電壓或電流的變化而變化，其比值大小只與自身材料/長度/橫截面積有關[1]。但這個公式很有誤導性，同學們很容易用函數關系理解電阻。很多孩子將其理解為電阻的大小與電壓成正比、與電流成反比，這樣的失誤比比皆是。

（二）解題不看中對物理意義的思慮

所有物理問題都是遵循一個物理知識設計，包含正確的思路應試求解物理公式與方程的全體流程中獲得最終答案。而這些方式的求解需要數學計算，所以很多同學沿用數學解題進行，卻忽視了公式本身的物理意思。例如，在均變速運算中“求其在某一時刻的速度”，這時若不認真分析，直接代入公式很有可能掉進陷阱。這道問題先要判斷這一時刻物體是否在運動，如果這一時刻停止那么這一時刻的速度為零，如果沒有停止運作便需要用變速直線運動公式求解。

二、初中物理解題數學化解答對策

（一）增加物理理論學習，培養物理思維

將數學思維使用到物理解題中的根本原因是學生沒有對物理理論有深刻的認識，導致出現物理概念和數學概念混淆的情況，尤其有關密度的知識方面。比如把一杯水倒掉一半，剩余半杯水的密度將（）。1.變大;2.變小;3.不變;4.不能判斷。因為物理概念不夠深入，使學習看到這樣的數量關系時進行數學化思考，以為數量減半密度也隨著減少，從而選擇2。如果用嚴謹的物理思維他們便會想到物質的密度是其基本屬性，體積、位置、大小、多少都不會受其密度的影響，同學們自然會選擇3。因此有必要加大學生對物理知識的掌握能力，為他們養成物理思維打好基礎[2]。

（二）對物理定律數學表達式，注意條件和范疇

部分物理定律常常有數學表達式，但與數學有很大差別。物理規律反應的是在不一的現象中有一些成立條件與使用范圍，在實際的教學中需要老師的注意。比如F=PgV 這個規律需要教師強調浮力的產生是壓強所致，若出現當以鐵塊侵入容器底部，與容器咬合沒有縫隙，同時鐵塊底部不會受到液體壓強的作用，不需用浮力公式。

（三）看中個體差異化，做到具體問題具體分析

只有面對所有問題都做好具體問題具體分析才可找到有效的解決方法，而初中物理中學生解題的數學問題也要如此。這里包含兩個方面，一是物理習題，二是學生個體差異。初中生中有人在解答物理問題時數學的程度輕、有人程度嚴重，需要老師根據不同個體的數學化程度與實際狀況引導他們糾正數學化思維[3]。并且因為數學是基礎科學，在物理講學中用到數學方法，需要教師說清楚兩者的區別。例如，平面鏡成像和觀察水的沸騰實驗中只有物理知識，兩個知識點都要經過實驗區觀察才能認識其本質，而實驗中沒有任何數學知識夾雜其中。

三、結束語

在物理解題中學生使用數學化思維，與其物理思維薄弱有感。由于數學是最基礎的學科，加上教師忽視了在平常授課中將兩者本質進行區分，對初中孩子來說其思考習慣并未形成。在矯正這一問題時需要老師的引導，在平常授課時要增加在物理理論方面的教學，幫他們一步步形成物理思維;注意在教授每節新課和概念時強調物理規律構成的條件，用到數學知識的地方不能太過單一，讓他們早發現早處置;向他們解釋數學與物理的不同，幫助他們加強物理意識;并且要對具體的問題具體分析，根據實際情況制定矯正舉措;最終讓學生在物理知識的學習上有所提高和進步[4]。

參考文獻：

[1]陸彬彬. 淺談初中數學解題中常用策略————運用轉化思維[J]. 數理化解題研究（初中版）， 2008（5）：18-20.

[2]劉蘭英. “數學化”的數學教學及其策略探討[J]. 上海師范大學學報：基礎教育版， 2010（6）：104-107.

[3]李新紅. 初中物理解題"數學化"成因分析及矯正策略[J]. 中學生數理化（教與學）， 2017（3）.