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    如何在高中物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法

    2018-06-01 11:35:20楊欽
    課程教育研究 2018年19期
    關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法高中物理應(yīng)用

    楊欽

    【摘要】高中物理在理科科目中占有一定的地位,雖然如此,可每當(dāng)提起物理時(shí),很多學(xué)生都會(huì)害怕,原因是抽象的物理知識(shí)和低效的教學(xué)方法使得學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)失去了興趣,為此,教師為了能夠提高學(xué)生的積極性,在往常物理課堂中滲透一些數(shù)學(xué)思想方法,以便讓物理教學(xué)內(nèi)容通俗易懂,從而讓學(xué)生愛上物理。鑒于此本文將從以下三個(gè)方面來論述如何在高中物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法。

    【關(guān)鍵詞】高中物理 數(shù)學(xué)思想方法 應(yīng)用

    【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)19-0152-01

    常用的數(shù)學(xué)思想方法包含函數(shù)與方程的思想方法、數(shù)形結(jié)合思想方法、等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法等等。在高中物理教學(xué)過程中,教師通常將這些數(shù)學(xué)思想方法引進(jìn)物理課堂,并將課堂難點(diǎn)和重點(diǎn)輕松地傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生以數(shù)學(xué)思維將物理知識(shí)化難為簡,以便加深對物理知識(shí)的理解,并將物理知識(shí)消化,從而熟練應(yīng)用于生活。

    一、運(yùn)用函數(shù)和方程思想方法進(jìn)行物理理論知識(shí)的教學(xué)

    在高中物理學(xué)習(xí)過程中,物理概念是關(guān)鍵,因此,通過合理地引入物理概念才能為學(xué)生以后的物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。而教師在引入物理概念時(shí)可以采用數(shù)學(xué)中函數(shù)和方程的思想方法,這樣會(huì)把抽象的概念形象化,從而讓教師講述起來更加直白和簡潔,并且學(xué)生理解起來也相對容易。

    例如,在講述《運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度》一課時(shí),由于本課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解速度這一概念。所以為了能夠達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo),筆者首先給出自行車、公共汽車、火車、飛機(jī)的初始位置、末位置和經(jīng)過的時(shí)間,讓學(xué)生比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢程度。從而讓學(xué)生通過大膽地猜想和討論,并逐漸建立起速度的概念。隨后筆者通過引出數(shù)學(xué)函數(shù)△x表示位移的變化,△t表示經(jīng)過的時(shí)間和數(shù)學(xué)方程平均速度V=△x/△t,而△x/△t是位移的變化率,并解釋當(dāng)△t取無限小時(shí),V就可以理解為某一時(shí)刻的速度——瞬時(shí)速度,以此來引出速度的含義??梢?,筆者通過數(shù)學(xué)函數(shù)和方程簡單明了地將速度的含義表達(dá)出來,這樣不僅讓學(xué)生更容易理解物理概念,同時(shí)增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

    二、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法進(jìn)行物理解題技巧的指導(dǎo)

    解題是人類最富有特征的一種活動(dòng),是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的中心環(huán)節(jié),通過解題能夠測驗(yàn)出學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握,并且可以發(fā)散學(xué)生的物理思維,培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)。然而,在日常解決物理問題時(shí),會(huì)有一些抽象的問題讓學(xué)生摸不到頭腦,沒有思路,所以教師為了能夠打破這種局面,在解題的過程中不妨引入數(shù)形結(jié)合思想方法,通過運(yùn)用數(shù)形圖像來將物理題中已知量的抽象關(guān)系形象地表達(dá)出來,順利解決疑難問題,從而提高學(xué)生的解題技巧。

    例如,在解答有關(guān)“曲線運(yùn)動(dòng)”相關(guān)的題目時(shí),筆者運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法引領(lǐng)學(xué)生首先畫出坐標(biāo)軸,將水平方向和豎直方向的速度表示出來,并通過分析題目,確定已知量和未知量的關(guān)系,再運(yùn)用物理思維將題目解答出來。可見,解題過程中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的物理思維,同時(shí)將難題順利解答出來,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心。

    三、運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

    如果說理論是物理的基礎(chǔ),那么實(shí)驗(yàn)就是物理的核心。實(shí)驗(yàn)操作不僅考查的是學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,同時(shí)也是對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。然而,教師在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中面臨著一些問題——學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后,無法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確地分析,這樣以來使學(xué)生無法明確實(shí)驗(yàn)的目的以及實(shí)驗(yàn)的意義,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此,教師為了能夠解決這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題,不妨引入數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法,把實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)問題轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題。通過計(jì)算得出結(jié)果,最后還原成物理問題,這樣以來讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的,并完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

    例如,在講述《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》這一實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理,并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量出加速度。所以,筆者在首先教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中引入打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,讓學(xué)生明白打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理,它是將運(yùn)動(dòng)過程中流逝的時(shí)間等價(jià)轉(zhuǎn)化成振針的周期性振動(dòng),從而得知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),之后讓學(xué)生根據(jù)公式Sn-Sn-1=aT2求出重力加速度??梢?,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理就是待測物理量等價(jià)轉(zhuǎn)化成可直接測量的物理量,將問題簡單化,再如,在測量力的大小實(shí)驗(yàn)時(shí),測力計(jì)的原理是把力的大小等價(jià)轉(zhuǎn)化成彈簧的伸長量,從而簡化了實(shí)驗(yàn)操作步驟。可見,物理中運(yùn)用數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化思想的實(shí)驗(yàn)還有很多,在此不再一一舉例。所以,通過運(yùn)用數(shù)學(xué)等價(jià)轉(zhuǎn)化思想方法將問題化難為簡,方便學(xué)生的理解,,并且高效地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。

    由此可見,在高中物理教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)思想方法的滲透可以將抽象的物理知識(shí)變得簡單易懂,便于學(xué)生掌握和運(yùn)用。因此,教師在物理教學(xué)中應(yīng)該將數(shù)學(xué)和物理的關(guān)系明確地告訴學(xué)生,并帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決物理問題,從而促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平的提升。

    參考文獻(xiàn):

    [1]王春燕.在高中物理教學(xué)中如何應(yīng)用數(shù)學(xué)思想與方法[J].學(xué)周刊,2017(05):117-118.

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