探討如何將數(shù)學知識更好地應用在物理教學之中

趙 潔

（廣東省深圳市西鄉(xiāng)中學，廣東 深圳）

高中物理是一門有相當難度的學科，但如果掌握了正確的方法，并且勤奮刻苦，不斷總結提煉，我們會發(fā)現(xiàn)在高中物理的教與學中，不僅能夠取得理想的成績，更能體會到經過辛苦努力后而發(fā)現(xiàn)上帝“秘密”的欣喜。我們知道，物理學涉及實驗、物理思想和數(shù)學方法等多個方面，內容涵蓋有物理現(xiàn)象、概念、物理量及定律等。無論是在課程標準還是高考物理考綱中，都強調了要考查學生巧用數(shù)學手段解決物理問題的能力。謝雨萱的《高中數(shù)學和物理相互滲透的可行性研究》、趙子怡的《高中物理常見的極值問題解法探究》、周丹丹的《運用數(shù)學知識解決高中物理問題的教學研究》等大量文章，對數(shù)學知識在高中物理教學中的作用進行了研討并提供了實踐，可以說眾多高中物理教學工作者都認識到了數(shù)學知識在高中物理教學中的重要性，那么如何將數(shù)學知識較好地融入高中物理的教與學中是大家共同面對的難題。本文正是從這個角度，探討如何將數(shù)學知識更好地應用在高中物理教學之中。

一、在物理教學和數(shù)學教學的課程安排以及教師在編寫課程教案、課堂教學時，注重把物理教學與數(shù)學教學融會貫通

1.注重物理教學與數(shù)學教學課程安排的協(xié)同性。通過與教學部門的溝通協(xié)調，注重物理教學和數(shù)學教學的同步，確保學生能夠將各學科之間的知識有效銜接，形成知識合力，避免相互拖后腿的現(xiàn)象發(fā)生。如三角函數(shù)在物理的運用主要有力的合成與分解、運動的合成與分解等。學生在高一上學期，學習力的合成與分解時，就需要用到三角函數(shù)，而數(shù)學在學習三角函數(shù)時通常安排高一下學期的后期，這就與物理教學不能夠形成有效的互補。教育部門應當統(tǒng)一協(xié)調和安排，綜合解決這類跨學科的知識同步問題。

2.注重數(shù)學基礎知識的聯(lián)系和鋪墊。要在高中物理解題中運用數(shù)學知識，就需要先在物理教學中對數(shù)學概念進行一些滲透，比如，類似定義的名詞，如：向量既是大小、方向方面的量，又能夠遵守三角形的不變法則，當換到物理中時發(fā)現(xiàn)，需要在四邊形法則之下對其進行討論，所以向量、標量的區(qū)分，就是一個顯著的示例。此外，拋物線在兩種學科中均存在，但在物理中要考慮空氣阻力問題，而在數(shù)學已經擁有了這方面的了解，通過區(qū)分差異，在學習中可以更好地理解物理概念等。

二、注重使用數(shù)學方法打開學生對物理學習的興趣之門

數(shù)學知識在高中物理解題中的應用，主要是通過對數(shù)學中的一些函數(shù)、方程、幾何、極值法等基本卻處于核心地位的內容加以應用，使其能夠在高中物理學中對規(guī)律的描述、物理概念的理解、公式的推導等快速、有效加以把握，從而形成一種新的解題思路，更為簡化地將復雜問題通過數(shù)學方法加以解決，提高解題效率等。

1.注重學生宏觀思想的引導。首先要讓學生明白，世界萬物是相互關聯(lián)的，物理學習也不例外。物理學習中經常會出現(xiàn)物理學科與其他學科的交叉綜合，并且其他學科知識的學習滯后會造成物理學科學習障礙，特別是數(shù)學學科教學滯后對物理教學影響很大。同時，物理學科教學滯后也會對其他學科造成影響。因此，物理教師有必要引導學生掌握物理學習和數(shù)學知識之間的關鍵環(huán)節(jié)，以利于教師和學生更好地預設、更有針對性地解決物理問題。

2.鼓勵學生使用數(shù)學方法解決物理問題。通過大量的物理習題的練習，我們知道，數(shù)學知識在高中物理解題中的應用有具體的關聯(lián)，也有明解的方法，以及應用的必然性。在高中物理教學實踐中，教師可以通過以某個學生使用數(shù)學方法解題的良好個例為切入點，鼓勵該學生向同學們講解解題思路，通過讓學生現(xiàn)身說法的方式，鼓勵學生多動腦筋，開動思想的機器，在快樂學習的同時，強化學生的主體認同感。

3.培養(yǎng)學生在物理學習中養(yǎng)成歸納總結的能力。在物理教學實踐中，注重鼓勵學生將使用數(shù)學方法較多的同類題進行歸類，并識別總結同類型題，以期達到萬變不離其宗的效果。極限法在物理上運用比較多，如用極限法求瞬時速度等。教學中，我們常使用函數(shù)法解決物理上追擊問題、帶電粒子在有界磁場中運動求解粒子飛出磁場的位置坐標等問題。此外，用微元法可簡化復雜物理過程，用熟悉的規(guī)律迅速解決問題。如推導重力、電場力做功與路徑無關等。通過不斷總結提煉，讓學生自己體會，學會融會貫通，培養(yǎng)學生從被動的建立聯(lián)系到自發(fā)的主動建立聯(lián)系。

數(shù)學是物理學的基本工具,如果拋開數(shù)學的基礎和方法應用，想學好高中物理是不太現(xiàn)實的。并且多年高考已經證明，數(shù)學的靈活運用是高考的熱點問題，也是高考考查的基本能力之一，是學生應該養(yǎng)成的嚴謹?shù)乃季S邏輯的基礎，對于學生個人的發(fā)展也是有很大的益處。本文從物理教學和數(shù)學教學安排設計的協(xié)調上，從教師教案編寫、課程設計的梳理上，從如何鼓勵引導學生培養(yǎng)數(shù)學方法解決物理問題的習慣上提出了一些建議，但在現(xiàn)實的高中物理教學中，如何鼓勵學生通過一種新的思路打開對物理學習的興趣之門，并使學生從中能夠領略并學會對多種新思維的理解、分析、掌握與應用等，還存在著很多難題，這需要廣大高中物理同行共同探索。