勞動教育情境下數學思維在初中物理教學中的應用策略

摘 要：物理知識重在解釋世間萬物運作的原理，因此物理知識來源于日常生活以及生產勞動過程。初中物理知識與實際生活緊密相連，如何將來源于生活的這些物理知識應用于日常生活和勞動教育中，這是在“德智體美勞”情境下教育教學的重要方面。學生通過勞動實踐提取一些物理問題，并能用數學思維解決這些問題，不但可以提高對物理學習的興趣，而且可以提升動手能力及對各學科的融會貫通，從而達到全面提升學生素質的目的。

關鍵詞：物理教學;數學思維;勞動教育

在信息技術的蓬勃發展，勞動教育滲透于各個學科的背景下，物理學廣泛應用于各個領域，在勞動實踐中會處處發現物理原理，這些原理最終劃歸為數學知識來解決。因此，物理學與數學是密切相連的。本文就勞動教育中初中數學思維如何滲透于物理教學力圖做出探究。

一、注重教材中的物理知識與數學思維，引導學生發現生產勞動中的物理原理

在初中物理教材中，有許多關于物理知識在課外應用中的知識。例如，“想想做做”“科學世界”以及“動手動腦學物理”等專欄是人教版初中物理教材中的重要部分。這些專欄可以極大地提高學生掌握物理知識的能力，也可以引導學生發現生產勞動中的物理原理。例如在人教版八年級物理教材中講述“光學”的一章，這里有一個“想想做做”的欄目是進行小孔成像的動手實驗。該環節可以提高學生在日常生活中進行小孔成像原理的觀察的興趣。事實上，所有人幾乎每天都在和該原理的應用打交道，小孔成像的原理典型應用就是照相機，若要進一步研究所成像的大小等問題，要用到轉化和計算等數學思維能力。如此簡單的原理如何作用于記錄人們的生活瞬間，這種問題如果講述給學生，學生也一定會提升學習物理的興趣，學生在平常的生活中也一定會更加注意各種物理原理在生產生活中的應用。比如在講授完“尖端放電”的物理學原理之后，學生一定會在下課之余注意高樓大廈上的避雷針;在講授完“摩擦起電”的原理之后，會有學生用尺子摩擦自己的頭皮去吸引碎紙屑。注重教材中物理知識的拓展延伸，可以很好地引導學生發現生產勞動中的物理原理，而這些原理在生活中的應用，最終通過數學思維能力來解決。

二、剖析日常生活中事物的物理原理，提升從數學角度分析物理知識的能力

在將物理知識應用于勞動教育的應用策略中，剖析生產生活中事物的原理是很重要的一個步驟。這個過程可以全面提升運用數學知識及思維能力發現生產勞動中的物理知識的能力。在北方，很多人的生活中都習慣煮茶喝，為了方便，煮茶的時候大家一般都會選擇電熱爐。電熱爐中重要的發熱元件就是鎢絲，但是經過長時間的使用之后，鎢絲會產生損耗，會出現熔斷的情況，大家都會把斷裂處進行簡單的搭接再次使用。細心的學生會發現這時候鎢絲會比以前更亮，產生的熱量也會更多，但這背后的原理是什么呢？很多人可能沒有深入思考過。其實這背后的原理在學習完“電阻”相關章節之后就可以了解，這背后的原理就是相同電壓兩端電阻變得更短時電阻中電流就會更大，所以相應電功率也就變大了。所以導致搭接之后的鎢絲功率變大，產生的熱量更多了。這是生活中事物原理分析的一個簡單示例。但是，了解完原理之后干什么呢？分析原理之后應該進行這種問題背后應用以及類似情況示例探討。導體變短了之后，該導體通電時功率會變大，這固然是不好的，但是變長了以后，會加大電路的功率損耗，這給我們的啟示就是在家自己進行一些簡單的電路改接時導體長度不能過長也不能過短。經過這樣的分析，就將物理中的電路功率原理應用到了生產勞動中。教師應該多加這樣的原理分析，這樣才能將物理中的原理更好地應用到勞動教育中，以此提升學生的綜合素質。生活中各種常見的事物都存在其背后的物理原理，只要細心觀察、分析，就可以將物理原理應用于生活中。給出一些具體的數字，通過計算結果來說明原理，學生更容易接受，體現數學在物理原理理解中的作用。

三、基于勞動教育，在物理實驗操作中滲透數學思維來提升綜合素質

將初中物理應用到生產生活和勞動生產中時要注重動手能力的培養，實踐操作就是應用物理知識的有效手段和方式?！奥曇簟笔俏锢韺W中的重要知識，在日常生活中應用也很廣泛，由于物體可以在介質中傳播我們每天就能聽到各種聲音。于是在生活中，可以讓學生做這樣的實驗：兩個紙杯之間連一根長線。做好這些操作之后，兩個人在紙杯兩端進行說話，這是一個典型的聲學實驗。這個實驗看起來非常簡單，但是當年亞歷山大·貝爾和他的助手利用此簡單實驗發明了電話，貝爾和他的助手華生動手設計了中心設置磁舌簧的發話器。各種頻率的聲音利用此發話器傳遞，各種電振蕩是振動舌簧通過電磁感應轉換而來。同樣結構的裝置放在一定距離的另一端，作為接收機。這些實驗過程及結果的具體分析說明，都需要相應的數學知識來完成。在動手操作中理解原理，激發學生對物理知識的學習興趣，并且可以在教學中很好地培養學生的實踐操作能力，從而可以將自己發現、提出、分析問題的數學思維能力滲透到物理教學中。

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注：本文系甘肅省教育科學“十三五”規劃2020年度一般課題“初中生數學思維在動教育中的應用策略研究”（課題號：GS[2020]GHB1443）的研究成果。

作者簡介：馬學斌（1978.11—），男，漢族，甘肅隴西人，本科學歷，中小學一級教師，研究方向：中學物理數學教育教學。