黃宏鵬

（海南師范大學(xué)，海南　海口　570100）

淺談應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題能力的培養(yǎng)

黃宏鵬

（海南師范大學(xué)，海南?？?70100）

數(shù)學(xué)與物理之間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。很多時(shí)候我們需求利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決物理問(wèn)題。數(shù)學(xué)在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，可以明確反應(yīng)物理變量之間的關(guān)系，將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，并利用熟知的數(shù)學(xué)理論來(lái)解決問(wèn)題，如何找到物理與數(shù)學(xué)之間的切入點(diǎn)是關(guān)鍵。

物理問(wèn)題；數(shù)學(xué)思維；能力培養(yǎng)

基于數(shù)學(xué)與物理之間的密切聯(lián)系，人們主張用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決部分物理問(wèn)題。實(shí)踐也證明，數(shù)學(xué)知識(shí)在解決某些物理問(wèn)題上具有事半功倍的效果。因此下文我們將討論如何實(shí)現(xiàn)物理問(wèn)題與數(shù)學(xué)問(wèn)題之間的轉(zhuǎn)化。

1　將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題

物理中的很多概念可以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)符號(hào)，只要找到二者的切入點(diǎn)，就可以得到合理的數(shù)學(xué)關(guān)系式，從而用來(lái)計(jì)算或者是解決物理問(wèn)題。分析過(guò)程主要是針對(duì)物理變量之間的關(guān)系來(lái)確定核心變量，并且分析與其它變量之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握選擇正確的數(shù)學(xué)方程。物理中的很多理論與數(shù)學(xué)之間有關(guān)系，如物理中的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)圖實(shí)際上就是數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)，利用這一坐標(biāo)，可以很好的解決物理中的運(yùn)動(dòng)軌跡、速加速運(yùn)動(dòng)、變速加速運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題。使物理問(wèn)題直觀化。物理是大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的理論，對(duì)實(shí)踐同樣具有指導(dǎo)意義，而將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，就是利用數(shù)學(xué)表達(dá)式在物理進(jìn)程中所建立的物理公式。因此實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要方法之一。

2　利用數(shù)學(xué)工具將物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)“符號(hào)”

數(shù)學(xué)作為一種基礎(chǔ)工具，其多個(gè)理論在物理中具有廣泛的應(yīng)用，如函數(shù)這一數(shù)學(xué)理論在多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科具有廣泛的應(yīng)用。將物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識(shí)實(shí)際上就是建立一種函數(shù)關(guān)系，在物理中被稱(chēng)之為變量。在比如定量計(jì)算，這一理論在物理中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為能夠解決物理中的定性關(guān)系。從而利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，解決物理問(wèn)題。但物理作為一個(gè)復(fù)雜的學(xué)科，物理定理與公式很難掌握，解決問(wèn)題過(guò)程中很難找到與之相適應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，從而使解題思路混亂，且結(jié)果不準(zhǔn)確。利用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的首要條件就是思維要正確，因此要解決物理問(wèn)題，學(xué)生不僅要了解物理知識(shí)，還要精通數(shù)學(xué)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)生活中了解數(shù)學(xué)與物理之間的關(guān)系。概念和知識(shí)熟記于心，才能掌握更好的數(shù)學(xué)技巧，使物理問(wèn)題迎刃而解。數(shù)學(xué)是解決物理問(wèn)題的工具，并不是全部，因此要把立足點(diǎn)放在對(duì)問(wèn)題的理解上，采用正確的方法解決物理問(wèn)題，就要從思想上認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。在物理中，我們看到像疊加、遞減等物理問(wèn)題均與數(shù)學(xué)有關(guān)，在學(xué)習(xí)中，學(xué)生還要善于觀察，正確掌握與物理相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，并最終解決物理問(wèn)題。

3　善于挖掘數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系

平時(shí)，我們可以利用一些數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)方法來(lái)對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行分析，教師應(yīng)注重兩種知識(shí)之間的結(jié)合。尤其是同步教學(xué)過(guò)程中，合理把握教學(xué)進(jìn)度就會(huì)使學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)物理與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系。如物理中的電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)軌跡、往返運(yùn)動(dòng)等知識(shí)如果僅從物理角度分析，那么學(xué)生無(wú)法對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，解決問(wèn)題自然是棘手。而結(jié)合數(shù)學(xué)理論，則可以建立模擬的物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程，將運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)化為方程，從而了解物理的核心而運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的類(lèi)比，模擬物理過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況，并發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)軌跡的簡(jiǎn)單方程，然后參考物理問(wèn)題的實(shí)際條件，就可以詳細(xì)的得知物理問(wèn)題的核心所在，進(jìn)而運(yùn)用數(shù)學(xué)量的計(jì)算準(zhǔn)確得到物理量之間的具體作用關(guān)系。但學(xué)生的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)畢竟有限，無(wú)法將每個(gè)與數(shù)學(xué)有關(guān)的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題。物理與數(shù)學(xué)之間并無(wú)明顯的界限，如方程既可以為數(shù)學(xué)知識(shí)，又可以為物理知識(shí)，單純的將其理解為數(shù)學(xué)知識(shí)就會(huì)使學(xué)生陷入窘境。提示學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)模型時(shí)還要考慮物理知識(shí)的使用條件。也就是說(shuō)，教師要引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)運(yùn)用到物理情境中，其目的是解決物理問(wèn)題，而不是盲目的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

4　合理使用數(shù)學(xué)知識(shí)

雖然教學(xué)過(guò)程中始終強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系。但任何學(xué)科都具有獨(dú)立性，數(shù)學(xué)知識(shí)與物理之間的聯(lián)系體現(xiàn)在某些理論上，但并非全部。要求教師正確引導(dǎo)學(xué)生，全面了解物理問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行正確分析。數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理問(wèn)題解決中，很多理論并不具備共性特征，僅能解決一個(gè)問(wèn)題。如果學(xué)生滿(mǎn)足于對(duì)物理的一知半解，就會(huì)造成對(duì)物理問(wèn)題的錯(cuò)覺(jué)，從而影響學(xué)習(xí)效果。要正確解決物理問(wèn)題，要從基礎(chǔ)入手，正確分析其適用條件。還要引導(dǎo)學(xué)生明確數(shù)學(xué)符號(hào)的不同意義，并且應(yīng)用到物理知識(shí)后，是否發(fā)生變化。物理與數(shù)學(xué)不同，一些物理符號(hào)具有定性含義，明確物理問(wèn)題中的應(yīng)用條件才能真正將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于物理問(wèn)題解決。

5　結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)理論可以有效的解決物理問(wèn)題，使其更加清晰化。但具體的應(yīng)用過(guò)程中還需要注意很多條件，如物理符號(hào)的特殊含義，物理的適用條件等。不能盲目的將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于物理解題，這樣不利于學(xué)生物理解題能力的提高。

［1］董艷紅.數(shù)學(xué)在物理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］.黑龍江佳木斯大學(xué)師范學(xué)院，2010（5）.

［2］王文紅.運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力培養(yǎng)［J］.技術(shù)物理教學(xué)，2011（12）.

［3］趙文萍.培養(yǎng)高中生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題能力的實(shí)踐［J］.內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2010（5）.

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1003-5168（2015）-12-0264-1