高中物理教學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)的融合分析

宋凱

摘要：高中階段物理課程學(xué)習(xí)時(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)揮著重要作用，利用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題是最常見(jiàn)的方法。通過(guò)分析高中物理教學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)融合的必要性，探討兩者融合的具體措施，為類似研究提供借鑒，提高物理學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);數(shù)學(xué)知識(shí);融合措施

中圖分類號(hào)：G633.7?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2020）08-085-1

高中生普遍認(rèn)為物理學(xué)科學(xué)習(xí)難度較大，主要原因在于物理學(xué)科本身具有較強(qiáng)的抽象性與邏輯性，要想學(xué)好高中物理這門課程，就需要熟練掌握數(shù)學(xué)工具，利用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題。目前物理教學(xué)中忽視培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力，使得數(shù)學(xué)運(yùn)算出現(xiàn)不規(guī)范影響，影響到物理學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)量提升，有必要做好研究分析工作。

一、高中物理教學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)融合的必要性

大部分高中學(xué)生依然保留著初中階段的學(xué)習(xí)習(xí)慣與思維方式，將數(shù)學(xué)與物理當(dāng)做兩門互不相連的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得學(xué)生物理學(xué)習(xí)時(shí)存在一定難度。同時(shí)，物理教師教學(xué)方法與教材內(nèi)容也不是一成不變的，許多學(xué)生不能適應(yīng)物理課程多樣性的特點(diǎn)，加之教師并未向?qū)W生講述數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系，造成學(xué)生不能將兩者融合起來(lái)。

實(shí)際中學(xué)生物理知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)存在很多問(wèn)題，影響到學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。物理教師教學(xué)時(shí)，有必要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，使得學(xué)生可以在解決物理問(wèn)題時(shí)熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)與工具，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量。同時(shí)，學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力提升，可以反作用于數(shù)學(xué)學(xué)科，提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

二、高中物理教學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)融合的措施

1.考慮學(xué)生情況，調(diào)整課程教學(xué)進(jìn)度

傳統(tǒng)教育模式具有很大約束性，所以在物理教學(xué)中，教師經(jīng)常會(huì)將自己放在教學(xué)主位，對(duì)學(xué)生進(jìn)行被動(dòng)式灌輸，這種情況下，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，而且教學(xué)效果也會(huì)大打折扣，從而為教師和學(xué)生帶來(lái)巨大壓力。

因此，教師在開(kāi)展物理教學(xué)時(shí)，要對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，而教師的主要職責(zé)就變?yōu)榕阃鸵龑?dǎo)，教師需要在教學(xué)活動(dòng)中將學(xué)生放在教學(xué)第一位，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)難度，全面培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性，使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生濃厚學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而投入更多時(shí)間和精力進(jìn)行深入探索和研究。另外，當(dāng)今社會(huì)所需要的是全面型人才，教師在教學(xué)過(guò)程中不能一味追求考試成績(jī)，應(yīng)該注意學(xué)生物理思維能力，同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種輔助工具和測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用，確保學(xué)生素質(zhì)能力全面發(fā)展。

2.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

數(shù)學(xué)是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因此，物理教師在教學(xué)過(guò)程中需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面了解，包括學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。因?yàn)槲锢斫處熢谶M(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到一些數(shù)學(xué)原理，以此保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，最后才能對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系傳授，確保學(xué)生對(duì)新知識(shí)進(jìn)行接受和理解，最終將其內(nèi)化成自己的能力。

例如，在電學(xué)、力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)涉及到一些簡(jiǎn)單的比例問(wèn)題，而這剛好是數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在解題過(guò)程中通過(guò)利用比例法實(shí)現(xiàn)對(duì)題目的簡(jiǎn)化和解答，從而提高解題效率。但此時(shí)若學(xué)生數(shù)學(xué)能力一般，在解題過(guò)程中出現(xiàn)計(jì)算失誤，就會(huì)致使整個(gè)解題過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致失分。可見(jiàn)，在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也十分重要。在解題過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)題目分析和對(duì)物理概念、規(guī)律的整理，列出解題方程，而在剩下的步驟里大多是利用數(shù)學(xué)運(yùn)算對(duì)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化，最終得出結(jié)論，可見(jiàn)在物理學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)，是確保學(xué)生解題步驟正確的基本保證。

3.選擇數(shù)學(xué)方法，滿足物理解題需求

很多數(shù)學(xué)概念較為抽象，物理課堂上教師不可能像數(shù)學(xué)課那樣向?qū)W生詳細(xì)講解，特別是高一物理解題時(shí)需要用到一些數(shù)學(xué)知識(shí)，但這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)。針對(duì)這種情況，物理教師教學(xué)時(shí)就應(yīng)該弱化數(shù)學(xué)概念、滿足物理解題需求即可。

如，物理課程學(xué)習(xí)中運(yùn)動(dòng)圖像是一個(gè)較為重要的知識(shí)點(diǎn)，常見(jiàn)的包括s-t圖像、s-v圖像等，這些圖像往往為直線或拋物線形式。物理學(xué)科要求學(xué)生依據(jù)圖像斜率判斷物體運(yùn)動(dòng)的物理量，如利用s-t圖像斜率求出速度等。初中數(shù)學(xué)中簡(jiǎn)單涉及正比例函數(shù)與一次函數(shù)，但是沒(méi)有學(xué)習(xí)直線斜率問(wèn)題。物理教師講解時(shí)必然要提到斜率問(wèn)題。斜率y=△y/△x，數(shù)值上存在正負(fù)，教師介紹斜率時(shí)，可以直接從直線“自左向右傾斜為負(fù)”和“自右向左傾斜為正”來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單化的判斷。通過(guò)這種方式，弱化數(shù)學(xué)具體概念，滿足物理解題需求即可。此外，高中物理的坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系最大的差異在于物理坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)因所取物理量的不同而不斷變化，并且物理坐標(biāo)帶有單位，這就導(dǎo)致函數(shù)在物理坐標(biāo)中的斜率、面積、截距等可能都具有一定的物理意義。如 v-t 坐標(biāo)的斜率表示加速度，圖像所圍面積表示位移，而數(shù)學(xué)的函數(shù)圖像則沒(méi)有這樣的特點(diǎn)。因此，在物理教學(xué)過(guò)程中，在讓學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)函數(shù)的相關(guān)概念和求解方法的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)物理函數(shù)與數(shù)學(xué)函數(shù)的差別，才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理圖像的過(guò)程中，凸現(xiàn)物理意義，達(dá)到更好的教學(xué)效果。這些都需要教師選擇合適的切入點(diǎn)，切實(shí)發(fā)揮數(shù)學(xué)工具的作用，提升物理課程教學(xué)質(zhì)量。

總之，物理問(wèn)題解決時(shí)普遍使用數(shù)學(xué)知識(shí)工具，但如何發(fā)揮數(shù)學(xué)工具作用并為物理學(xué)習(xí)服務(wù)，就需要教師依據(jù)實(shí)際情況制定合適的教學(xué)方案。考慮學(xué)生實(shí)際情況與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，選擇合適的教學(xué)方法，逐步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力，提升物理學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)量。希望通過(guò)本文論述，為類似研究提供借鑒，大幅度提升物理課程教學(xué)質(zhì)量。

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（作者單位：天水市張家川縣第一高級(jí)中學(xué)，甘肅 天水 741500）