高傳波?郭玉穎?王偉哲
摘要:物理 是很靈活的科目,學(xué)好物理不僅需要對(duì)概念的完全理解,還需要掌握一定的方法。所以多多聯(lián)系、多多總結(jié)是學(xué)好物理的關(guān)鍵。上新課的時(shí)候老師會(huì)舉一些例題,這些例題使用的方法一般都是很具有代表性的,最好能記下。還有一些習(xí)題書的例題,也是經(jīng)典題型,做題前先看看例題一定受益匪淺。歸納是學(xué)物理中很重要的一點(diǎn)。物理解題方法有很多,每個(gè)定理都有各自應(yīng)用的范圍和方式,歸納可以讓我們做題目時(shí)不會(huì)束手無策或者盲目使用一些不該用的定理,能讓我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)找到方向。平時(shí)要多做題,但不是盲目的題海戰(zhàn)術(shù),而是需要挑些經(jīng)典題目訓(xùn)練自己,到最后通過做題能構(gòu)建出物理框架,在看到題目時(shí)條件反射似的就知道用什么方法。是否構(gòu)建出物理框架是物理成績(jī)好壞的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用數(shù)學(xué);物理問題
除了計(jì)算,還應(yīng)該記住一些定理、一些概念,物理的選擇題是多項(xiàng)選擇,經(jīng)常會(huì)有一些讓人模棱兩可的選擇,有沒有真正理解定理和概念就會(huì)在這些題目中體現(xiàn),也直接影響到考試成績(jī)。
物理學(xué)習(xí)方法的關(guān)鍵,是多和成績(jī)好的同學(xué)交流,是改善自己學(xué)習(xí)方法。數(shù)學(xué)是一門非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科,尤其在理解物理概念、物理規(guī)律以及解決物理問題時(shí),數(shù)學(xué)知識(shí)起著重要的工具作用。
有些初中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)得比較好,但物理不一定學(xué)得好,因?yàn)檫@些學(xué)生往往用純數(shù)學(xué)的思維方式理解物理概念、規(guī)律或求解物理問題,這樣就造成了學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,解決上述問題的有效途徑就是把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,有效的運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題。
1 用數(shù)學(xué)式子表達(dá)物理概念、物理規(guī)律,用字母表達(dá)物理量、已知量、未知量
初中學(xué)生初學(xué)物理時(shí)往往對(duì)用符號(hào)表示物理量之間的關(guān)系式不習(xí)慣,不會(huì)應(yīng)用這些物理量的符號(hào)去表示相應(yīng)的數(shù)字信息,不清楚公式中的符號(hào)哪些是已知的,哪個(gè)是未知的,導(dǎo)致公式變形出錯(cuò),亂套公式,物理結(jié)果出錯(cuò)。
解決途徑:(1)首先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“讀題 → 標(biāo)量 → 選公式”的方法。即學(xué)生邊讀題,邊在相應(yīng)的數(shù)字下面標(biāo)上相應(yīng)的物理量的符號(hào),這樣做的目的就是明確了已知量和未知量,再根據(jù)物理問題情境選擇恰當(dāng)?shù)墓絹砬蠼?。?)解題時(shí)強(qiáng)調(diào)運(yùn)用“三步法”,即“公式 → 帶入數(shù)據(jù) (數(shù)字+單位) → 結(jié)果(數(shù)字+單位)”。要讓學(xué)生明確物理公式是解決物理問題的重要依據(jù),所以要先寫出公式,再帶入相應(yīng)的數(shù)字和單位,然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算得結(jié)果。(3)物理量用規(guī)定的符號(hào)來表示,學(xué)生往往不能把字母和它表示的物理量聯(lián)系在一起。如學(xué)生在數(shù)學(xué)中未知數(shù)都可以用X、Y表示,有時(shí)學(xué)生在解決物理問題時(shí),不管是求哪個(gè)物理量,他們都用X、Y表示,這樣不便于理解物理含義。在分析題時(shí)讓他們?cè)谖锢砹康呐赃厡懗霰硎具@個(gè)物理量的符號(hào),再看求哪個(gè)量就用他在這個(gè)物理量旁邊標(biāo)出的字母來表示。
通過不斷強(qiáng)化及練習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)了運(yùn)用數(shù)學(xué)能力來求解物理問題,使學(xué)生對(duì)符號(hào)的認(rèn)識(shí)由不熟悉到能夠靈活運(yùn)用。
2 用方程表達(dá)物理關(guān)系、解決物理問題。學(xué)生往往在數(shù)學(xué)中會(huì)列方程解方程,但不會(huì)求解物理關(guān)系式
解決途徑:教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生將物理關(guān)系式與數(shù)學(xué)方程概念有機(jī)的結(jié)合起來,讓學(xué)生理解物理關(guān)系式實(shí)際上是將方程概念賦予了具體實(shí)際的內(nèi)容。在建立物理情境的基礎(chǔ)上,利用數(shù)學(xué)方法求解物理問題。例如:用彈簧測(cè)力計(jì)提著體積為10cm3的鐵塊浸沒水中,不觸底,此時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)多大?引導(dǎo)學(xué)生分析:求彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)多大,實(shí)際是求鐵塊在水中受到向上的拉力多大。(1)受力分析,畫出受力示意圖,如圖:重力、浮力、拉力。(2)引導(dǎo)學(xué)生分析能求哪些量:如:F浮= ρ水 gV鐵,G=ρ鐵 gV鐵(3)建立力的平衡式 F拉? + F浮=G(4)代入求解? F拉? =G + F浮可以看出物理中力的平衡式實(shí)際上就是數(shù)學(xué)中的方程式,教師再引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)方程思想來求解物理問題。通過例題分析、訓(xùn)練,學(xué)生逐步增強(qiáng)數(shù)理結(jié)合的意識(shí),能將物理問題自覺地靈活地轉(zhuǎn)化為受物理規(guī)律制約及顯示物理規(guī)律、物理情境的數(shù)學(xué)問題。
3 用分式的性質(zhì)等量代換的思想進(jìn)行單位換算。初學(xué)物理的學(xué)生在單位換算方面成為學(xué)習(xí)物理知識(shí)的障礙
解決途徑:首先讓學(xué)生理解物理中的單位換算,實(shí)際上是數(shù)學(xué)中的等量代換思想的體現(xiàn),其次讓學(xué)生理解記憶基本換算關(guān)系。例如:速度的單位換算,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法:(1)分子分母分別換算法,例如:20m/s = 20? = 72km/h(2)利用速度進(jìn)率法:1 m/s = 3.6 km/h20m/s = 20 3.6 km/h = 72km/h 通過分析比較,讓學(xué)生理解單位換算的方法和技巧,今后能靈活自如的進(jìn)行單位換算,不要讓單位換算成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的障礙。
4 區(qū)分物理平均與數(shù)學(xué)平均
學(xué)生對(duì)物理中的平均概念的理解往往停留在數(shù)學(xué)的平均思想上,不注意條件,不注意適用范圍,導(dǎo)致結(jié)果出錯(cuò)。
解決途徑:教師要引導(dǎo)學(xué)生理解物理中的平均與數(shù)學(xué)中的平均概念的區(qū)別,要特別注意公式的適用條件和適用范圍。例如:求平均速度問題,原則上應(yīng)該是,S代表總路程,t代表通過路程S所用的總時(shí)間。(1)一個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng),前一半路程的速度為 1,后一半路程的速度為 2,求全程的平均速度。隱含的條件是? S1 = S2 = S 但是有一些學(xué)生不理解物理上平均速度的含義,直接利用數(shù)學(xué)上的平均思想解題得出的錯(cuò)誤結(jié)論 。(2)一個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng),前一半時(shí)間速度為 1,后一半時(shí)間速度為 2,求全程的平均速度。隱含的條件是 t1=t2 = t又如:伏安法測(cè)電阻,多次測(cè)量利用數(shù)學(xué)的加權(quán)法求平均電阻值有實(shí)際意義。而電功率的平均值沒有實(shí)際意義??梢姂?yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析物理問題時(shí)要特別注意物理學(xué)科的特殊性,注意概念的物理含義和規(guī)律成立的條件,因此我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中要強(qiáng)化物理意義、物理內(nèi)涵,公式形成過程的指導(dǎo)以及物理規(guī)律成立的條件,以使學(xué)生在扎實(shí)的物理基礎(chǔ)上恰當(dāng)、靈活地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題。
5 利用函數(shù)圖像理解物理意義
物理規(guī)律、物理量之間的關(guān)系可以用圖像表達(dá)出來。但是有的學(xué)生不能將函數(shù)圖像與物理知識(shí)聯(lián)系起來,造成解決物理題的困難。
解決途徑:首先讓學(xué)生明確,橫縱坐標(biāo)表示什么物理量,再分析這個(gè)圖像表示的物理意義。例如:一個(gè)正比例函數(shù)圖像,斜率表示密度ρ=m/v,即m與v成正比,也就是說同種物質(zhì),質(zhì)量增大多少倍,體積也增大多少倍,比值不便,這個(gè)比值就是密度。這樣有利于學(xué)生理解密度是物質(zhì)的一種特性。
總之,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的有效途徑,就是把數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思維方法遷移到學(xué)習(xí)物理上來。因此教師在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化數(shù)理知識(shí)的結(jié)合,利用多渠道的有效途徑,促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)的遷移,學(xué)生才能更好的利用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題。
(作者單位:1.黑龍江省齊齊哈爾市克山縣北聯(lián)鎮(zhèn)中學(xué);
2.黑龍江省齊齊哈爾市第五十三中學(xué))