數(shù)學對高中物理教學的意義

武忠偉

摘要：物理與數(shù)學之間具有千絲萬縷的聯(lián)系。在高中物理教學中滲入數(shù)學知識方法，不僅能夠提高學生邏輯思考能力，使其充分體驗數(shù)學對于物理學習所起到引導性作用，還能夠讓學生加深對物理的理解和學習興致?；诖耍疚闹饕獜臄?shù)學對于高中物理教學所產(chǎn)生的積極意義入手，進一步探討高中物理教學中數(shù)學知識方法的運用，繼而推動物理教學與數(shù)學的有機結(jié)合。

關鍵詞：數(shù)學 高中物理 教學 意義

【分類號】G633.7

在物理學漫長的發(fā)展進程中，不僅僅是純粹的依靠實踐經(jīng)驗所搭建起來的，而是在與數(shù)學的融合中不斷向前發(fā)展，數(shù)學是物理學發(fā)展的推動力。無論是物理基本理論知識亦或是實際的物理計算等都與數(shù)學存在著緊密聯(lián)系，尤其是在高中物理教學中，數(shù)學更是發(fā)揮著重要作用。所以，教師應該有針對性開展物理教學，將數(shù)學科學合理的融入到物理教學中，指導學生善于利用數(shù)學思想方法來解決物理問題并提高自身思考能力，從而簡化物理知識的抽象難懂并快速解決物理難題，提高物理教學質(zhì)量。

一、數(shù)學對高中物理教學的積極意義

數(shù)學作為一門邏輯性較強且抽象化的學科，其知識語言具有簡潔性和系統(tǒng)性的特征。所以，數(shù)學對于高中物理教學有其積極意義，是幫助學生解決物理問題的重要手段和工具。

（一）數(shù)學邏輯思維和分析方法有效解決物理問題

較之初中物理知識，高中物理知識更具抽象化和概念化，許多學生很難從文字意義上去深入了解和記憶物理知識，而數(shù)學知識具有較強的邏輯性思維及分析方法，能夠有效指導學生解決物理難題。比如在解決物理難題時，往往需要綜合分析方法、邏輯思維能力以及分析方法等，從題目入手開始進行反論證的分析方法，接著深入剖析問題并層層推理，直到所分析出的過程能夠證實問題中的相關定理及已知條件，接著再通過綜合分析法，以反論證方法來推理整個分析過程，最終得出問題答案。[1]不僅能夠加快解題速度，還能夠使物理問題的解答過程簡單化。

（二）數(shù)學知識有效解決物理難題

高中物理知識和規(guī)律具有復雜抽象化的特征，若想在實際生活中找到相對應的模型作為教學參考，具有難度性。而數(shù)學知識能夠充分的表達物理教學中相關規(guī)律和定義概念，繼而幫助學生更好的掌握和理解高中物理知識的內(nèi)容及其概念，并解決物理難題。

例如：運用三角函數(shù)方法去解決物理難題：一兒童玩具船靜止在水平地面上，一個兒童用與水平面成53°角的恒力拉著船沿水平面運動，已知拉力F=4.0 N，玩具船的質(zhì)量m=0.5 kg，經(jīng)過時間t=2.0 s，船移動的距離x=4.2 m，這時兒童松開手，船又滑行了一段距離后停下（取g=10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）.如圖所示，如果拉力與水平面之間夾角不定，使船能在地面上運動的最小拉力是多少？

二、數(shù)學在高中物理教學中的應用實踐

（一）引入數(shù)學思想方法，活躍課堂教學

在進行高中物理教學時，教師應該積極引入數(shù)學思想方法來提高學生對物理學習的興趣，使其物理課堂更加活躍，富有趣味性，并不斷優(yōu)化物理教材內(nèi)容，以開發(fā)學生的發(fā)散思維能力及邏輯思維創(chuàng)造能力，有效實現(xiàn)高中物理教學質(zhì)量。

一方面，應先引入數(shù)學逆向性思維，進一步簡化物理的定理定律，使其復雜難懂的物理公式簡單化，從而有效解決物理難題；另一方面，還應引入數(shù)學對稱性思想，基于事物處于不斷運動變化的本質(zhì)特性，能夠讓學生迅速找出問題答案所在，繼而簡化解題過程，并提高學生的觀察力以及對事物的敏銳感；最后，還可引入數(shù)學圖像思想，充分利用直觀圖及圖形分析來對物理現(xiàn)象及變化過程進行表達描述，從而簡化物理知識和理論概念。此外，運用數(shù)學圖像思想還能夠培養(yǎng)學生的畫圖分析的能力，提高作圖、識圖能力，間接地加深和鞏固學生對物理知識和定理規(guī)律的記憶。[2]使高中物理問題朝著簡單化、易理解、準確性高、速度快的方向發(fā)展，有效提高教學效率。

（二）物理實驗教學中融入數(shù)學知識

物理作為實驗與理論性較強的基礎學科，實驗性教學在高中物理教學中起著十分重要的作用。所以，教師同樣可以利用數(shù)學知識來進行物理教學，進一步優(yōu)化物理實驗課堂，這對于提高物理實驗教學質(zhì)量與學生洞察力水平有著十分重要的意義。比如教師可以充分運用圖像法、數(shù)學公式法等將物理實驗結(jié)果更為直觀呈現(xiàn)在學生面前，讓學生對物理現(xiàn)象進行觀察，充分認識到物理現(xiàn)象的變化定律。此外，在處理實驗數(shù)據(jù)時，教師還應該善于利用數(shù)學工具來進行處理，使其處理過程能夠更為直觀簡潔，并有效提高物理實驗數(shù)據(jù)的真確性[3]。

比如在教學“測量電源電動勢和內(nèi)阻”時，對于實驗后所得的數(shù)據(jù)，學生很難馬上從所得到的數(shù)據(jù)中來獲取準確的判斷。此時，若是能夠采用數(shù)學常用的作圖分析法，通過對所得的實驗數(shù)據(jù)畫出相對應的平面坐標系的橫縱坐標點，學生就能夠直觀的觀察到數(shù)據(jù)變化的大體趨勢，繼而判斷出哪個數(shù)據(jù)的誤差性較大，選擇坐標點后，再通過制作U-I圖像就能夠得到電源電動勢及其內(nèi)阻的數(shù)值。

結(jié)束語：

數(shù)學知識、方法在高中物理教學中發(fā)揮著十分重要的作用。在實際的物理教學中，教師應該充分意識到數(shù)學的作用，將其物理教學與數(shù)學科學合理的結(jié)合，并根據(jù)學生的物理學習狀況，循序漸進的將數(shù)學滲透到物理教學中，并不斷提高學生邏輯思維能力和自我思考、探索問題的能力。使數(shù)學方法知識能夠與物理教學活動更好的融合，創(chuàng)設出良好的物理課堂氛圍，從而提高學生學習物理的熱情，有效提高教學質(zhì)量和效率。

參考文獻：

[1]胡濤. 重視數(shù)學知識滲透 優(yōu)化物理課堂教學——探析數(shù)學知識在高中物理教學中的有效應用[J]. 才智，2015，27：221.

[2]伍浩. 簡析數(shù)學知識對高中物理教學的作用及實踐[J]. 新課程（中旬），2014，03：114.

[3]張榮奎. 高中物理教學培養(yǎng)學生應用數(shù)學能力的方法與實踐[D].山東師范大學，2014.