摘 要:數學在物理應用最充分,特別是在物理習題的解答方面需要數學知識作為依托。可以看出數學與物理的聯系比較緊密,如何通過培養學生數學能力來提升物理教學質量成為當下需要解決的問題。本文首先探討數學能力和物理教學之間存在的關系,然后分析當前物理教學中培養學生數學能力面臨的挑戰,最后提出幾點培養對策,希望對提升高中物理教學水平有一定幫助。
關鍵詞:高中物理;教學;數學能力
物理是高中重點學科,需要學生將其掌握。物理學科的試題較數學試題而言更為抽象,學生需要正確理解試題的意思,找出試題中存在的關系,并用表達式來將其展現出來,最后將答案計算出來。然而有不少學生在計算過程中卻出現錯誤,為此,本文就如何在物理教學中培養學生數學能力展開了探討。
一、 數學能力和物理教學的關系
在新課標中明確指出物理學科的重要性,物理學的發展離不開數學。從素養要求來看,二者均需學生具有邏輯性,在解題過程中會運用推理技巧。同時物理學科和數學學科都需要對數據進行運算,說明二者核心素養有相似之處。從課程匹配層面來看,高中物理的教學內容與數學知識聯系比較緊密,比如物理中解決力學的問題需借助三角函數,物理中解決電學問題需要借助導數、曲線方程等等。數學知識的傳授大多時候都會先于物理教學,說明數學知識是物理教學開展的基礎。
二、 高中物理教學中培養學生數學能力面臨的挑戰
(一)教學準備不足
物理教學開展的先決條件就是學生掌握一定的數學能力,否則會影響教學效果。然而很多教師在物理教學前并未對學生的數學能力進行摸底,使得教學過程中學生對物理知識理解起來比較吃力,吸收、消化物理知識變得愈發困難。學生學習困難之后會打亂教師的安排,從而降低教學效率。
(二)對數學方法認識不足
教師需要正確認識數學方法,以此作為教學實踐的開展基礎。然而在實踐過程中教師并不清楚這點,只顧著講述物理知識,忽視了傳授數學方法,以至于學生理解物理概念、定理有些困難。另外,有學生反應,對于沒有學習的數學知識,教師并未在課堂上進行補充,以至于自己聽的云里霧里,感覺學習物理難度很大。
(三)缺少數學運用能力的培養
學生數學運用能力是確保其掌握物理知識的重要條件,需要教師重視數學運用能力的培養。然而教學實踐過程中教師并沒有重視數學的作用,如果學校不要求,教師也不會主動培養學生的數學運用能力,更不會通過優化教學手段來提升學生的能力。
(四)缺少必要的溝通
現階段物理教學中仍然沿用傳統教學方法,教學課堂以教師為主,由教師完成知識的輸送。教師評斷學生物理學習水平的依據是課后作業和測試結果,顯然這樣不能有效看出學生數學能力強弱。教學實踐中師生之間沒有形成良好的互動交流,學生有困惑得不到解決,學生對物理知識理解的難點教師也不清楚,這種做法不利于教學模式的優化、調整。
三、 高中物理教學中培養學生數學能力的有效路徑
(一)做好教學準備工作
物理教師需要準確收集學生數學能力掌握情況,分析傳授知識的難易程度,以此作為備課的依據。如果發現所授知識過于困難,而學生所學的數學知識又不足以支撐,所以需要教師按照數學在先、物理在后的順序完成教學。另外,教師在課前給學生布置預習的任務,學生在預習的過程中也會發現自身數學基礎的不足,最大限度彌補這個缺陷。此外,只有在數學知識充足的情況下開展物理教學,才會起到事倍功半的效果。所以需要教師在教學過程中給學生彌補知識的空缺,同時做好物理知識和數學知識的銜接工作,確保學生可以更好地吸收、消化所學物理知識。需要注意的是,教師在傳授知識的時候要結合日常生活,從而盡可能降低學生的學習難度。學生學習過程變輕松,學習效率自然而然會提升,久而久之,學生就喜歡學習物理。
(二)提高對數學方法的認識
物理教學離不開數學方法的運用,為此教師要加強認識,清楚物理和數學之間的聯系,并將二者有機結合起來,在幫助學生學習物理知識的同時提升他們的數學能力。教師在閑暇時間應當自主學習,補充自身知識儲備,研讀教材,在傳授學生基礎知識的同時幫助學生拓展眼界、拓寬知識面。此外,教師應積極主動的參與學校組織的各項培訓中,在培訓中提高對數學方法的認知,提升自身技能,為更好地開展物理教學打下基礎。
(三)著重培養數學運用能力
培養學生數學運用能力的第一步需要教師幫助學生養成數學運用的意識。在教學實踐中教師可以拿具體試題為例進行講解,同時鼓勵和支持學生運用數學知識解決物理問題。比如在學生學習物理公示的時候讓學生通過數學推導來得出物理公式。推導的過程中學生的數學運用思維也就構建起來,再遇到物理問題,學生最先想要的是能不能用數學方法來解決該問題。數學運用能力其實就是將物理問題轉變為數學問題的能力,在教學過程中教師應當著重這方面能力的培養。比如教師可以讓學生用數學語言來學習物理概念,也可以物理解題過程中培養學生的圖文轉換能力,還可以借助物理試題來培養學生的計算能力等等。無論是數學運用思維的培養還是數學運用能力的提升都不是一蹴而就的事,教師要堅持不懈的開展有效教學,鞏固學生知識,提升學生技能。
(四)加強師生之間的溝通
要想物理教學的效果提升,需要必要的溝通交流。教師可以從三方面開展工作:首先,在物理教學中設置一些問題,以小組為單位開展討論,從而解決問題。其次,增設學生提問環節。再次,合理安排教學進度,給學生留出思考、交流的時間,一旦學生有疑惑,教師要給予及時的解答。最后,教師要特別關注后進生,與后進生進行交談,了解其物理學習的困難所在,給予足夠的引導和支持,讓其趕上大部隊。
四、 總結
物理是我國教育改革的重點學科,需要教師認真對待。創新是21世紀永恒不變的主題,教師要打破常規,做好教學準備工作,對數學方法認識到位,逐步培養學生的數學能力,從而為國家培養可用之才。
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作者簡介:
周文蘭,新疆維吾爾自治區阿勒泰地區,新疆阿勒泰地區布爾津縣高級中學。