初中物理與數(shù)學(xué)的滲透教學(xué)

新課程理念要求教師注意學(xué)科間的聯(lián)系與滲透，而物理與數(shù)學(xué)兩門學(xué)科是相互聯(lián)系、彼此促進(jìn)、共同發(fā)展的。在初中物理教學(xué)中，教師重視數(shù)學(xué)學(xué)科的滲透，對(duì)提高初中物理教學(xué)質(zhì)量、降低物理學(xué)習(xí)難度、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有著重要意義。

一、在概念規(guī)律的教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)語言

用數(shù)學(xué)語言來描述初中的許多物理概念，更能表達(dá)出它們的內(nèi)涵。如比值定義法、密度概念，教師可以用“物理學(xué)中，把某種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值，叫作這種物質(zhì)的密度”來定義。類似的還有速度概念、壓強(qiáng)概念、功率概念、熱值概念等。有些物理規(guī)律用數(shù)學(xué)語言來描述可以更加簡(jiǎn)潔明了。如歐姆定律就是用比例關(guān)系來描述的：“一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比關(guān)系。”數(shù)學(xué)語言具有抽象性、邏輯性、廣泛性等特性，能將物理學(xué)中許多的概念或規(guī)律很好地抽象、概括、描述出來。

二、在科學(xué)探究的教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)方法

許多物理現(xiàn)象及其現(xiàn)象變化的描述，僅用文字?jǐn)⑹鲭y以表達(dá)清楚，若輔以數(shù)學(xué)圖表、數(shù)學(xué)圖像等，就能使現(xiàn)象的描述更加簡(jiǎn)單直觀、簡(jiǎn)潔明了。

如某班學(xué)生體檢，完成身高測(cè)量后，以身高相差3厘米為一組，可用列表方式統(tǒng)計(jì)，也可繪制成條形統(tǒng)計(jì)圖。

又如在物態(tài)變化的教學(xué)過程中，汽化、液化、熔化、凝固等溫度隨時(shí)間的變化過程，若用溫度-時(shí)間圖像描繪出來，變化過程就顯得直觀明了。如碎冰熔化實(shí)驗(yàn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖，如圖1所示：

三、在練習(xí)活動(dòng)的教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想

數(shù)學(xué)思想在物理學(xué)中起著極其重要的作用，始終貫穿在物理教學(xué)中，常用于推導(dǎo)公式表達(dá)關(guān)系、描述規(guī)律，以它自身的邏輯思維和抽象思維輔助物理概念與規(guī)律的形成，物理思想反映了問題的實(shí)質(zhì)，數(shù)學(xué)知識(shí)則能對(duì)問題進(jìn)行歸納、概括。如用數(shù)學(xué)二次函數(shù)極值的求法求解物理極值問題：“電阻R1、R2串聯(lián)時(shí)，總電阻是20Ω，求并聯(lián)時(shí)最大電阻。”這是一個(gè)關(guān)于以 R1為變量的二次函數(shù)，由二次函數(shù)極值的求法易得：因R1+R2=20Ω，1/R并=1/R1+1/R2，故有R并=-1/20R12+R1。當(dāng)R1=10Ω時(shí)，R并的最大值為5Ω，所以并聯(lián)時(shí)最大電阻為5Ω。

將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，可訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維，且許多物理問題若借助數(shù)學(xué)思想來解決，將變得簡(jiǎn)單明了。如估算分子的直徑，教師可采用“油膜法”，將一滴油酸滴到水面上，讓它盡可能地鋪開，使它形成單分子層油膜，測(cè)出油膜的面積，然后用油滴的體積除以油膜的面積，即得到油分子的大致直徑。另外，常用的還有平均值法、對(duì)稱法、圖像法、比值法等。

四、在綜合復(fù)習(xí)的教學(xué)中注意數(shù)理結(jié)合

顧名思義，綜合復(fù)習(xí)要求整合知識(shí)系統(tǒng)化、綜合知識(shí)靈活化。在教學(xué)過程中，教師要注意物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)是有區(qū)別的，物理強(qiáng)調(diào)物理量的含義，數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)數(shù)量的關(guān)系。因此，有些實(shí)際問題不能僅作簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)推理。如有這樣一則笑話：“某一個(gè)人寫出如下式子：1元=100分=10分×10分=0.1元×0.1元=0.01元=1分。結(jié)論1元=1分。許多人看到后，沒轍了，因?yàn)橐稽c(diǎn)兒破綻都沒有。”難道真的沒有破綻嗎？問題到底在哪里？這則笑話涉及物理規(guī)范的單位換算問題，可以100分=10×10分，還是100分;但100分≠10分×10分，不然就會(huì)出現(xiàn)“100分=10分×10分=100平方分”的笑話。

由此可見，在初中物理教學(xué)過程中，教師若能數(shù)理結(jié)合，把物理與數(shù)學(xué)相互滲透、綜合應(yīng)用，不但教學(xué)思路更加清晰、更加新穎，而且能優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳玉姣.數(shù)學(xué)與物理學(xué)科的教學(xué)滲透探討[J].宿州師專學(xué)報(bào)，2004（3）.

[2]李修生.紙上得來終覺淺[J].中學(xué)物理（初中版），2017（7）.

（作者單位：江西省修水縣教育科學(xué)研究室）