中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)素養(yǎng)開發(fā)與應(yīng)用的研究

摘 要：隨著素質(zhì)教育理念在我國(guó)教育系統(tǒng)的不斷深入，各個(gè)學(xué)科教師在日常教學(xué)當(dāng)中應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)到的各科知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。中學(xué)數(shù)學(xué)與中學(xué)物理是中學(xué)階段的重點(diǎn)及難點(diǎn)科目，兩者之間有千絲萬縷的關(guān)系，如果將兩者有機(jī)的結(jié)合起來將大力提升教學(xué)效率。本文簡(jiǎn)要闡述了在中學(xué)物理教學(xué)當(dāng)中有機(jī)地融入數(shù)學(xué)思維營(yíng)造高效中學(xué)物理課堂的重要性和應(yīng)用策略，期望為以后中學(xué)物理教師在教學(xué)中融合物理與數(shù)學(xué)提供科學(xué)的理論依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;數(shù)學(xué)素養(yǎng);應(yīng)用

前言：

傳統(tǒng)的中學(xué)教學(xué)理念中各個(gè)學(xué)科之間獨(dú)立存在、界限比較分明，在素質(zhì)教育的影響下，這種傳統(tǒng)的教育理念正在逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變，不同學(xué)科之間的相互滲透有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，利用學(xué)科互補(bǔ)還可以避免學(xué)生出現(xiàn)偏科的問題。中學(xué)數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)工具學(xué)科，數(shù)學(xué)中的許多解題思維適用于解決中學(xué)物理問題。中學(xué)物理教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育理念，注重在物理教學(xué)當(dāng)中根據(jù)所教授的實(shí)際內(nèi)容合理的滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，讓數(shù)學(xué)成為學(xué)生學(xué)習(xí)中學(xué)物理，掌握物理知識(shí)的有效工具。

1.中學(xué)物理與中學(xué)數(shù)學(xué)的相關(guān)性

中學(xué)數(shù)學(xué)與中學(xué)物理都是中學(xué)階段的必修課程，都比較考驗(yàn)學(xué)生的邏輯思維能力，兩者都屬于理科課程。初中學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與物理過程中都需要學(xué)習(xí)許多相關(guān)公式和定理等，學(xué)習(xí)這兩門課程時(shí)學(xué)生都需要對(duì)學(xué)到的知識(shí)多記憶、多分析、多理解及多運(yùn)用。并且，有很多中學(xué)物理當(dāng)中的定理推論都需要依靠數(shù)學(xué)的運(yùn)算法則來解決。中學(xué)物理與中學(xué)數(shù)學(xué)均是對(duì)固有問題的論證，在解題方法方面都應(yīng)做到隨機(jī)應(yīng)變，許多數(shù)學(xué)和物理問題都需要學(xué)生結(jié)合圖形與知識(shí)進(jìn)行解題。

2.中學(xué)數(shù)學(xué)素養(yǎng)滲透到中學(xué)物理教學(xué)當(dāng)中的主要作用

中學(xué)物理教師要適應(yīng)新課改注重學(xué)生的全面發(fā)展，應(yīng)該在日常教學(xué)當(dāng)中學(xué)會(huì)合理滲透數(shù)學(xué)知識(shí)到物理教學(xué)當(dāng)中，將物理學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科融會(huì)貫通，為學(xué)生提供更多的解決物理問題的思路和方法，提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率[1]。在物理教學(xué)當(dāng)中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)營(yíng)造高效課堂，打破了物理學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科之間的界限，加強(qiáng)了物理與數(shù)學(xué)學(xué)科之間的深層聯(lián)系。并且學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)解決遇到的物理新問題，可以改變學(xué)生各個(gè)學(xué)科分離單獨(dú)存在的知識(shí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個(gè)各個(gè)學(xué)科相互融會(huì)貫通的較為完善的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生應(yīng)對(duì)更多的難題。中學(xué)物理對(duì)于一部分剛接觸物理知識(shí)的初中生來說很多知識(shí)比較抽象、難以理解，在學(xué)習(xí)上存在一定的難度，引入學(xué)生較為熟悉的數(shù)學(xué)知識(shí)幫助學(xué)生更好的理解物理知識(shí)可以達(dá)到事半功倍的作用。學(xué)生在接受知識(shí)時(shí)往往是由易到難，需要一個(gè)過渡過程，如果忽略了這個(gè)規(guī)律教學(xué)效果會(huì)大打折扣。利用中學(xué)知識(shí)解決中學(xué)物理問題，就是幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)物理知識(shí)的難度。

3.中學(xué)數(shù)學(xué)素養(yǎng)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用策略

物理學(xué)家在解決物理難題時(shí)經(jīng)常會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行解答，因此數(shù)學(xué)是解決物理難題的一種必備的高效的思維工具。中學(xué)物理教師應(yīng)提高自身教學(xué)水平，對(duì)物理教材提前做好深度解讀，合理引入相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生做好物理與數(shù)學(xué)的融會(huì)貫通，相互運(yùn)用。

3.1中學(xué)物理基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)時(shí)滲透數(shù)學(xué)思維

中學(xué)物理課程是一門理論知識(shí)比較多，并且存在一定的理解難度的課程。大量的物理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的記憶能力對(duì)其做到牢記。在學(xué)生牢記物理理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，想要達(dá)到合理運(yùn)用學(xué)到的理論知識(shí)解決問題還需要學(xué)生深度理解所牢記的理論知識(shí)[2]。因此，初中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)牢記與理解大量的理論知識(shí)成為了許多學(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)遇到的一大難題。同時(shí)，大部分初中物理理論知識(shí)比較抽象，這也極大的增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，降低了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率。初中物理教師在為學(xué)生講解物理理論知識(shí)時(shí)，可以代入相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，將抽象的理論知識(shí)具象化。譬如，初中物理教師在向?qū)W生講解“電阻”相關(guān)的知識(shí)時(shí)，因?yàn)椤半娮琛边@一概念比較抽象，學(xué)生無法實(shí)際看到其具體變化，因此理解過程比較困難。這時(shí)中學(xué)物理教師可以適時(shí)引入學(xué)生比較熟悉的數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中的“曲線圖”，指導(dǎo)學(xué)生繪制橫縱坐標(biāo)分別為電壓和電流的曲線圖，通過曲線圖當(dāng)中的實(shí)際變化，幫助學(xué)生理解電阻的具體含義。

3.2中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)時(shí)滲透數(shù)學(xué)思維

中學(xué)物理課程為提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解與運(yùn)用能力，有許多理論知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作課程[3]。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)主要是為了鍛煉學(xué)生的實(shí)操能力，檢驗(yàn)課堂理論知識(shí)學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生強(qiáng)化記憶到的物理知識(shí)。在初中物理實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生都會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)失敗的情況，找到實(shí)驗(yàn)過程中的問題部分才能解決實(shí)驗(yàn)失敗的問題。中學(xué)物理教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中適當(dāng)?shù)娜谌霐?shù)學(xué)思維，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)幫助增大物理實(shí)驗(yàn)操作的成功率。譬如，中學(xué)物理教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“電阻”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，做好每次實(shí)驗(yàn)操作過程中每一環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)，根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理成表格，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找尋實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)失誤的部分，然后針對(duì)問題部分進(jìn)行改進(jìn)。

3.3中學(xué)物理實(shí)際問題解決時(shí)滲透數(shù)學(xué)思維

中學(xué)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅僅是為了理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作的掌握，最終是為了應(yīng)用物理知識(shí)幫助解決實(shí)際問題。物理屬于一門應(yīng)用型學(xué)科，在應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)很多學(xué)生找不到思路與方法，教師可以指導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)思維入手，換一個(gè)角度解決物理實(shí)際問題。譬如，在遇到動(dòng)態(tài)平衡相關(guān)的實(shí)際問題時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中的“相似法”尋求具體的解決方法。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中學(xué)物理教師在物理課堂當(dāng)中要根據(jù)實(shí)際情況合理滲透數(shù)學(xué)思維，在物理課堂中開發(fā)利用數(shù)學(xué)知識(shí)構(gòu)建高效物理課堂方法并非一成不變的。初中物理教師應(yīng)在自身豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考慮班級(jí)內(nèi)學(xué)生的知識(shí)掌握水平，幫助學(xué)生調(diào)整物理學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊天奇，朱琳，付偉，齊海燕.中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想運(yùn)用[J].科技視界，2019（32）：175-176.

[2] 汪俊，葉玉琴.例析數(shù)學(xué)知識(shí)在中學(xué)物理極值問題中的應(yīng)用[J].湖南中學(xué)物理，2019，34（08）：88-90.

[3] 安豐亮. 數(shù)理邏輯思維對(duì)中學(xué)物理的學(xué)習(xí)影響與研究[D].陜西理工大學(xué)，2019.

作者簡(jiǎn)介：高迎新，1970年4月出生，女，漢，河南濮陽(yáng)，本科，中學(xué)物理素養(yǎng)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)的結(jié)合。