運(yùn)用物理知識(shí)提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)方法的探索

吳 娟

（山東省單縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，山東 單縣 274300）

運(yùn)用物理知識(shí)提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)方法的探索

吳 娟

（山東省單縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，山東 單縣 274300）

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，探索出了一條運(yùn)用初中物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行交叉貫穿的教學(xué)方法思路，從數(shù)學(xué)興趣、數(shù)學(xué)能力、創(chuàng)新能力等方面全面培養(yǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到明顯的改善，學(xué)生充分施展才華，并具有很強(qiáng)的獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)和自覺探索精神。

教學(xué)方法；初中數(shù)學(xué)；初中物理；創(chuàng)新能力

現(xiàn)代教育理論認(rèn)為，任何一種教學(xué)模式都未必是最優(yōu)的模式，每一種教學(xué)模式都必須依據(jù)一定的教育環(huán)境去建構(gòu)和設(shè)計(jì)，以期發(fā)揮教育的功效。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師不僅要傳授數(shù)學(xué)知識(shí)，而且要培養(yǎng)學(xué)生理解數(shù)學(xué)內(nèi)含、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法去解決問題的能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中找出數(shù)學(xué)與生活的緊密關(guān)系，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)不是孤立的、枯燥的，與其他相關(guān)學(xué)科都有很強(qiáng)的相關(guān)性，比如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等。在教學(xué)中運(yùn)用其他學(xué)科的知識(shí)去講授數(shù)學(xué)，可以在教學(xué)中起到事半功倍的效果，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和理解數(shù)學(xué)的能力。本人在教學(xué)實(shí)踐中，講授數(shù)學(xué)內(nèi)容時(shí)運(yùn)用初中物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行交叉貫穿教學(xué)，從學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣、數(shù)學(xué)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等方面進(jìn)行了探索，教學(xué)取得了較好的效果，現(xiàn)將教學(xué)實(shí)踐中得到的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

一、數(shù)學(xué)興趣的培養(yǎng)

愛因斯坦曾說：“興趣是最好的老師。”學(xué)生進(jìn)入初中階段后，隨著自然科學(xué)知識(shí)、社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、各種技術(shù)技能的不斷積累和提高，就會(huì)對(duì)周圍的某些事物有濃厚的興趣，從而主動(dòng)求知、探索和實(shí)踐，在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗(yàn)，所以古今中外的教育工作者無不重視興趣在智力開發(fā)中的作用。

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，如果教師能合理地應(yīng)用現(xiàn)有教學(xué)資源，精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，就能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生積極思考、大膽質(zhì)疑、勇于探索的精神。特別是初中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一旦形成，將會(huì)變成學(xué)習(xí)的動(dòng)力和信念，具有很強(qiáng)的主動(dòng)性。

我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中，運(yùn)用物理學(xué)上具有與實(shí)際相結(jié)合的密切關(guān)系，從而激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。在講授某些重要內(nèi)容之前，先提出一些有趣物理現(xiàn)象讓同學(xué)們?nèi)ビ^察和思考，然后再在下次上課時(shí)，給同學(xué)們?nèi)ソ忉尅?/p>

例如在講解“軸對(duì)稱”這個(gè)概念前，先要求同學(xué)們課后去觀察平板玻璃表面上出現(xiàn)的雙影像有趣現(xiàn)象。在下次上課講解“軸對(duì)稱”時(shí)，讓同學(xué)們表述一下實(shí)際觀察這種現(xiàn)象的體會(huì)，然后再講解“軸對(duì)稱”概念，經(jīng)過對(duì)概念的學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)，再用這種概念解釋雙影像現(xiàn)象形成的原因，如圖1所示，一個(gè)虛像是上表面反射形成的，另一個(gè)虛像是經(jīng)過折射由下表面反射再折射形成的。經(jīng)過這樣講解類似的數(shù)學(xué)內(nèi)容，不僅學(xué)生學(xué)會(huì)了運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，而且配合掌握了數(shù)學(xué)知識(shí)，從而激發(fā)出了興趣，增強(qiáng)了主動(dòng)意識(shí)，變被動(dòng)為主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

圖1 平板玻璃反射、折射中的軸對(duì)稱

二、數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力是教師在教學(xué)中的重要任務(wù)。其目的就是使學(xué)生理解與掌握數(shù)學(xué)知識(shí)、靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)技能，解決現(xiàn)實(shí)問題中的一種特有的心理素質(zhì)。數(shù)學(xué)能力不僅包括學(xué)生掌握熟練運(yùn)算、邏輯思維和空間想象等能力的深淺程度，而且還包括學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)、質(zhì)疑、遷移、類推、抽象、分析、歸納、演繹、類比、綜合等方法的實(shí)際能力強(qiáng)弱程度。

為尋求不同的學(xué)習(xí)途徑與思維方式，培養(yǎng)思維的深刻性和廣闊性，可以結(jié)合物理學(xué)知識(shí)、采用物理特性的發(fā)散思維方式訓(xùn)練學(xué)生。這樣訓(xùn)練方式有益于打破傳統(tǒng)的思維定式，開拓學(xué)生的思路，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的再認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生研究和探索問題的能力。

例如在講授“垂線或直角三角形”時(shí)，運(yùn)用物理學(xué)中的例子，讓學(xué)生理解垂線和直角三角形的概念，從物理學(xué)的角度，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、分析、綜合等數(shù)學(xué)能力。

其中有一個(gè)物理學(xué)中的例子如圖2所示，速度為u的子彈垂直射入正在以速度v行駛的火車車箱側(cè)面，車箱寬h，子彈從A處射入，由B處射出，偏移量x。計(jì)算子彈速度u與其他量之間關(guān)系。通過計(jì)算直角三角形兩直角邊與速度關(guān)系，可得u=vh/x。通過該例題的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅容易掌握了垂線和直角三角形的概念，而且從物理學(xué)的角度使知識(shí)得到擴(kuò)展，從實(shí)際情況出發(fā)達(dá)到了訓(xùn)練學(xué)生的目的，從而提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。

以上這些做法，在教學(xué)中用物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合，有意識(shí)、有目的地去完成知識(shí)的教育與能力的發(fā)展，使之形成一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體。這樣學(xué)生通過歸納對(duì)知識(shí)的掌握才會(huì)牢固，通過類比對(duì)知識(shí)的理解才會(huì)更加深刻，從而在數(shù)學(xué)能力方面更上一層樓。

圖2 子彈垂直射向車箱中的垂線、直角三角形

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新一般是指人的創(chuàng)新性勞動(dòng)及其成果，是人類特有的認(rèn)識(shí)能力和實(shí)踐能力，是人類主觀能動(dòng)性的高級(jí)表現(xiàn)形式，它包含理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。有了創(chuàng)新社會(huì)才能進(jìn)步，國家才能富強(qiáng)，人類才能不斷發(fā)展。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是擺在每一個(gè)教育工作者面前的一個(gè)非常重要的課題，是社會(huì)賦予教師的神圣任務(wù)。

圖3 間接測(cè)量路燈的高度

圖4 間接測(cè)量河的寬度

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過多年的教學(xué)探索，我們認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題、創(chuàng)造新事物的能力可采用的手段很多。其中一種重要手段就是結(jié)合物理知識(shí)去學(xué)習(xí)，這樣不僅掌握了數(shù)學(xué)內(nèi)容，而且能夠從實(shí)際出發(fā)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。例如在對(duì)稱、三角形全等、直角三角形等方面學(xué)習(xí)中，運(yùn)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的間接測(cè)量方法進(jìn)行教學(xué)，效果就非常好。我們的做法是先設(shè)計(jì)一些間接測(cè)量的例子，如怎樣測(cè)量路燈的高度、河的寬度等活動(dòng)，然后作為課后習(xí)題，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)。通過學(xué)生從書本上看資料、網(wǎng)上查內(nèi)容等方式，收集有關(guān)大量的信息，再開動(dòng)腦筋經(jīng)過篩選、歸納，最后進(jìn)一步深入思考、精心設(shè)計(jì)完成老師布置的任務(wù)。學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)測(cè)量路燈高度、河的寬度等量時(shí)，思維想象豐富多彩，設(shè)計(jì)結(jié)果可能多種多樣、五花八門。教師在課堂上對(duì)學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)的情況進(jìn)行總結(jié)，舉幾個(gè)相關(guān)的例子詳細(xì)講解。例如測(cè)量路燈有多高可以采用如圖3所示間接測(cè)量方法，利用人的高度O’A’、人影的長(zhǎng)度O’B和人到路燈下面的距離OO’來計(jì)算路燈高度OA= （OO’/O’B+1）*O’A’。再如測(cè)量小河的寬度可以采用如圖4所示方法，站立在河岸邊O處的人，頭頂上帽檐先對(duì)到河對(duì)岸邊A點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)身180°讓帽檐對(duì)到可測(cè)量的位置A’點(diǎn)，利用全等三角形法間接測(cè)量出小河的寬度OA=OA’。

采用這樣的訓(xùn)練過程，即能夠幫助學(xué)生在自學(xué)的道路上迅速前進(jìn)，又教會(huì)學(xué)生應(yīng)對(duì)大量的信息。既學(xué)習(xí)了直角三角形、全等三角、對(duì)稱、垂線、角的平分線、垂直平分線等概念，又激勵(lì)學(xué)生打破自己的思維定式，從獨(dú)特的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生通過訓(xùn)練在創(chuàng)新能力方面得到了很好的鍛煉，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高了綜合素質(zhì)。教師更多的是一個(gè)引導(dǎo)者，而不是機(jī)械傳遞知識(shí)的簡(jiǎn)單工具，教師不再只是單純的傳道授業(yè)者，而是學(xué)生創(chuàng)造能力的激發(fā)者和培養(yǎng)者。

四、總結(jié)

總之，在教學(xué)實(shí)踐中，教師必須加強(qiáng)自身創(chuàng)新思維，不斷探索優(yōu)秀的教學(xué)方法，這樣才能培養(yǎng)出學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力突出的優(yōu)秀學(xué)生。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣、數(shù)學(xué)能力和創(chuàng)新能力，我們把物理知識(shí)貫穿于數(shù)學(xué)內(nèi)容之中，探索出了一種行之有效的教學(xué)方法，教學(xué)取得了良好的效果。使得我們的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能夠充分施展才華，并能夠積極主動(dòng)、善于思考、刻苦鉆研，具有獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)和自覺探索精神。

G633.6

A

1674-9324（2014）27-0195-03