中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和思想與高中物理解題的融合

謝亮

◆摘? 要：物理屬于理科方面的重要學(xué)科組成，高中階段的物理教學(xué)和學(xué)習(xí)均存在一定難度，其教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)科知識(shí)掌握情況對(duì)于高中學(xué)生的整體成績(jī)有著極大影響作用。本文以中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和思想在高中物理解題中的應(yīng)用思路和策略為主要內(nèi)容進(jìn)行分析與研究。希望通過數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用可以降低物理學(xué)科學(xué)習(xí)難度。

◆關(guān)鍵詞：中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí);高中物理解題;應(yīng)用探析

高中物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容中提升了相關(guān)知識(shí)的理解深度，部分定性知識(shí)進(jìn)入到了定量計(jì)算階段，從而加大了知識(shí)理解難度。在知識(shí)面方面，有了更加擴(kuò)展性特點(diǎn)，出現(xiàn)了許多初中階段未接觸到的新類型知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)對(duì)于學(xué)生應(yīng)用能力的要求也有了提升。高中物理學(xué)科知識(shí)對(duì)于理科學(xué)生高考整體成績(jī)有極為重要的影響作用，因此開展高中物理解題思路和方法的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1中學(xué)數(shù)學(xué)思想在高中物理解題中的應(yīng)用分析

1.1數(shù)學(xué)逆向思維的應(yīng)用

在開展數(shù)學(xué)問題分析與解析過程中通常會(huì)運(yùn)用到逆向思維，利用結(jié)果進(jìn)行原因的推導(dǎo)，進(jìn)而分析出節(jié)目中未提及或者未給出的相關(guān)條件。這種解題思想同樣適用于高中物理較為復(fù)雜的題目解析，對(duì)于運(yùn)用常規(guī)推測(cè)方法無法順利導(dǎo)出結(jié)果的題目，可以利用逆向思維方法，有時(shí)反向思維的應(yīng)用反而會(huì)使題目變得更為簡(jiǎn)單，思路更為清晰。這也是很多物理學(xué)科內(nèi)容學(xué)習(xí)和吸收較好學(xué)生在開展物理解題過程中經(jīng)常使用到的解題方法與思路。特別是對(duì)于一些運(yùn)用正向思維無法更加簡(jiǎn)便的進(jìn)行解題時(shí)，使用逆向思維，可以使解題思路更加豐富，進(jìn)而從中找到更為合理的解題方法。綜上所述，可以在日常教學(xué)過程中加強(qiáng)學(xué)生逆向思維的指導(dǎo)與培養(yǎng)，促進(jìn)其應(yīng)用能力的提升。

1.2數(shù)學(xué)極限思維的應(yīng)用

數(shù)學(xué)知識(shí)中的極限思維指的是對(duì)已知條件進(jìn)行科學(xué)合理的擴(kuò)大或者縮小，進(jìn)而使其具備極限特征，再開展進(jìn)一步的分析與處理。數(shù)學(xué)極限思維可以開展更為合理的限制分析，使無法進(jìn)行定量分析的相關(guān)條件可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而提供解題思路。將數(shù)學(xué)極限思維應(yīng)用于物理解題中同樣可以起到思路引導(dǎo)的作用，比如進(jìn)行相關(guān)物理量的變化趨勢(shì)分析題目中，可以通過對(duì)已知條件開展形式上的極限轉(zhuǎn)變，使其變?yōu)樽畲笾祷蛘咦钚≈禒顟B(tài)，進(jìn)而開展相應(yīng)結(jié)果的計(jì)算，可以加快對(duì)結(jié)果的判斷速度。數(shù)學(xué)極限思維在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用并不適合全部的物理量，比如個(gè)別性質(zhì)的物理量進(jìn)行取值計(jì)算過程存在已知的成立條件，該類型的題目就不適合使用極限思維。

2中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中的具體應(yīng)用探析

2.1函數(shù)知識(shí)的應(yīng)用

數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)貫穿于我國(guó)義務(wù)教育各個(gè)階段，高中階段的函數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)更具有探究特點(diǎn)，通過小學(xué)、初中階段的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的函數(shù)知識(shí)掌握更具系統(tǒng)性和完善性。數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常運(yùn)用到反比例函數(shù)、正余弦函數(shù)等函數(shù)知識(shí)。在開展物理解題過程中同樣可以運(yùn)用相關(guān)函數(shù)知識(shí)進(jìn)行解題方法的探究。比如，高中物理教材中對(duì)于拋物體相關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律方面的知識(shí)講解和學(xué)習(xí)過程中，對(duì)于開展渡船渡河類提醒的解答過程中，可以從渡船行駛角度方面進(jìn)行解題方法的研究，在計(jì)算出渡船運(yùn)行時(shí)間的基礎(chǔ)上，依據(jù)余弦定理知識(shí)，來計(jì)算相應(yīng)的靜水速度、運(yùn)行角度等方面的計(jì)算。余弦定理知識(shí)的應(yīng)用對(duì)于物理題目的解析起到了很大的幫助作用，降低了題目難度，提升了學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解能力和解題應(yīng)用能力。

2.2圖像知識(shí)的應(yīng)用

在高中階段的物理解題過程中，通常會(huì)涉及到很多復(fù)雜特點(diǎn)的代數(shù)計(jì)算及分析，并且數(shù)量之間的關(guān)系存在一定的復(fù)雜特點(diǎn)，如果單純開展運(yùn)算則出錯(cuò)的機(jī)率會(huì)很大。面對(duì)這種題型時(shí)，可以利用圖像分析的方法開展相應(yīng)的計(jì)算及分析。圖像知識(shí)的應(yīng)用對(duì)于物理量間的相互關(guān)系可以更加直接、簡(jiǎn)便的展現(xiàn)出來。學(xué)生在開展此類型物理題目的解答過程中通過抑制物理量進(jìn)行相應(yīng)圖像的繪制，可以更加快速的得出未知量，不僅節(jié)約了解題時(shí)間，還在很大程度上提升了解題正確率。結(jié)合往年高考物理真題進(jìn)行分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)，圖像知識(shí)的掌握以及運(yùn)用能力在物理解題過程中的應(yīng)用起到了極為重要的影響作用，是重點(diǎn)考察知識(shí)內(nèi)容。由此可見，中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于高中物理解題中必須加強(qiáng)圖像知識(shí)的教授與學(xué)習(xí)。比如在高中物理學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方面的內(nèi)容學(xué)習(xí)，其圖像知識(shí)的應(yīng)用是重點(diǎn)部分。對(duì)于質(zhì)點(diǎn)開展的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)利用正余弦圖形曲線進(jìn)行展示等。對(duì)于物理題目中關(guān)于頻頻、振幅等題目未知量的計(jì)算時(shí)，可以對(duì)應(yīng)曲線圖形，依據(jù)其存在的規(guī)律性進(jìn)行未知量的求解。

2.3幾何知識(shí)的應(yīng)用

在高中物理學(xué)科知識(shí)中，會(huì)運(yùn)用到較多的數(shù)學(xué)幾何知識(shí)以及解題思路，比如幾何對(duì)稱原理知識(shí)、三角形規(guī)律及推論等等?？茖W(xué)合理的利用數(shù)學(xué)幾何知識(shí)，可以將具有復(fù)雜抽象特點(diǎn)的物理問題利用更加簡(jiǎn)單直觀的幾何知識(shí)進(jìn)行解答和分析。比如在電磁學(xué)相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式和幾何知識(shí)有著緊密聯(lián)系，依據(jù)帶電粒子自己磁場(chǎng)特征等條件，可以分析出其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容在高中物理階段的學(xué)習(xí)中具有重要地位，屬于必考知識(shí)內(nèi)容，在此類型題目的解析過程中結(jié)合幾何知識(shí)可以對(duì)粒子運(yùn)行路徑做出更加快速的判斷，提升解題效率。除此之外，對(duì)于電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)等類型的物理題目解析過程中，幾何知識(shí)和圖像知識(shí)的應(yīng)用同樣具有明顯的高效作用。幾何知識(shí)更加適用于小型題目的計(jì)算，對(duì)于需要解題步驟的大題，在其解答過程中則需要加強(qiáng)選擇。

3結(jié)語

高中物理學(xué)科不是獨(dú)立存在的，特別是理科學(xué)科之間都有著較為緊密的關(guān)系。高中物理題目在理解和應(yīng)用方面存在著一定的難度，其和數(shù)學(xué)學(xué)科之間的密切關(guān)系有著顯而易見的特點(diǎn)。通過上述內(nèi)容可以看到，中學(xué)數(shù)學(xué)思想中的逆向思維以及極限思維對(duì)于物理相關(guān)類型題目的解析起到了重要的思路指導(dǎo)作用。將數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)中的函數(shù)、圖像、幾何等相關(guān)知識(shí)應(yīng)用于物理解題過程中，可以很好地降低物理題目難度，提升解題效率和正確率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉怡逢.高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用[J].求學(xué)，2020（47）：41-42.

[2]鄒澤明.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的幾點(diǎn)思考[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（09）：192.

[3]李玉文.數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理解題中運(yùn)用的若干思考[J].科技資訊，2020，18（21）：140-142.

[4]盧建玲.高中學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知特點(diǎn)與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑[J].廣西教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（06）：226-231.