陳建龍
(福建省漳平市官田中學(xué) 364400)
我國(guó)新課改指出:每一個(gè)學(xué)科之間要加強(qiáng)聯(lián)系,特別是數(shù)學(xué)和物理,因?yàn)槎叨际抢砜?,彼此之間都具有很強(qiáng)的交叉性,因此在教學(xué)中要做到互相滲透,關(guān)注彼此之間的關(guān)聯(lián)和形式,數(shù)學(xué)思想方法在物理教學(xué)中具備一定的效用,教師將數(shù)學(xué)方法融合在實(shí)際的物理教學(xué)中會(huì)取得事半功倍的效果,同時(shí),物理學(xué)的發(fā)展一定程度上也促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的進(jìn)步,二者是彼此促進(jìn)的.
在物理學(xué)中,數(shù)學(xué)方法屬于一個(gè)主要的研究方法,很多物理難點(diǎn)都是借助了數(shù)學(xué)的方法才得以解決,例如,借助數(shù)學(xué)方法將物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,伽利略就指出了自由落體的規(guī)律;牛頓構(gòu)建了力學(xué)體系,也首次開(kāi)創(chuàng)了借助數(shù)學(xué)形式表達(dá)物理公式的先河.可以說(shuō),數(shù)學(xué)在物理學(xué)中,不僅屬于一種單一的計(jì)算工具,還是物理學(xué)科解決問(wèn)題的一個(gè)手段.
比如,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,點(diǎn)的意義就是某一個(gè)位置上的不考慮尺寸大小的物體,在力學(xué)中,質(zhì)點(diǎn)概念也是借助點(diǎn)的概念為基礎(chǔ)做出論述的.質(zhì)點(diǎn)不但對(duì)點(diǎn)的意義做出了保留,同時(shí)還將原來(lái)的質(zhì)量做出保存.針對(duì)物體尺寸來(lái)說(shuō),如果被研究物體的尺寸和其他物體尺寸相差較大的時(shí)候,依舊可以將這一物體看做是一個(gè)質(zhì)點(diǎn),比如,如果普通圓的直徑圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道相比時(shí),那么就可以忽略掉圓的直徑. 在數(shù)學(xué)學(xué)科中,函數(shù)關(guān)系表達(dá)的是各個(gè)變量之間的互相制約和依存關(guān)系,物理學(xué)科中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用函數(shù)來(lái)對(duì)物理現(xiàn)象的規(guī)律做出表達(dá),而數(shù)學(xué)上類(lèi)似綜合法和等量關(guān)系這樣的分析手法都經(jīng)常在初中物理的推理和分析環(huán)節(jié)加以應(yīng)用,總的來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)公式和方法都為初中物理提供了多樣化的計(jì)算途徑.
1.數(shù)理結(jié)合方法
數(shù)學(xué)的數(shù)理結(jié)合方法可以將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,數(shù)學(xué)問(wèn)題就可以借助代數(shù)法和函數(shù)法來(lái)將物理問(wèn)題做出解決,幫助學(xué)生更直觀地了解物理知識(shí),同時(shí),借助這種方法還可以更好的拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,使之可以更好的對(duì)物理知識(shí)做出學(xué)習(xí).
在物理學(xué)概念上一共分為兩大類(lèi),第一類(lèi)是僅僅有質(zhì)的規(guī)定性定義,包括運(yùn)動(dòng)和磁場(chǎng)等,另一類(lèi)不但擁有質(zhì)的規(guī)定性,同時(shí)還具備量的規(guī)定性,這種所謂的概念就是物理量,包括電流、壓強(qiáng)以及密度等,正是因?yàn)槲锢砗蛿?shù)學(xué)之間的關(guān)聯(lián),因此借助這種數(shù)學(xué)方法可以幫助學(xué)生梳清思路的同時(shí)對(duì)概念做出準(zhǔn)確了解.
2.比例法
在初中物理解決問(wèn)題中,經(jīng)常會(huì)應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法就是比例法,也就是運(yùn)用物理量之間的比例對(duì)物理難點(diǎn)做出解決,在這種解決方式上,需要對(duì)公式之間的物理量意義和每個(gè)量在公式中的作用做出明確,在實(shí)際解題中,需要借助這種比例法對(duì)未知量和已知量之間的關(guān)系做出建立,以此借助這種性質(zhì)對(duì)未知量做出計(jì)算.
比如在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)特征需求和對(duì)物理屬性計(jì)算中,經(jīng)常會(huì)應(yīng)用的計(jì)算方式就是比例法,與此同時(shí),在一些物理難題中,因?yàn)槿鄙賹?duì)應(yīng)的器材,就可以應(yīng)用對(duì)物理量之間比例關(guān)系做出測(cè)量的方式來(lái)對(duì)難題做出解決.
在對(duì)計(jì)算類(lèi)物理問(wèn)題做出解決時(shí),比例法不但可以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程和公式,還可以杜絕因?yàn)榻鉀Q條件不足無(wú)法解決問(wèn)題的現(xiàn)象.
3.數(shù)形結(jié)合方法
在物理教學(xué)中,也會(huì)經(jīng)常運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法,因?yàn)槲锢砭哂谐橄筇卣鳎枋龅亩际鞘挛锏谋举|(zhì),也容易受到外界的干擾和影響,借助數(shù)形結(jié)合方法就可以對(duì)這些問(wèn)題做出改善,因?yàn)?,?shù)形結(jié)合具有以下的特點(diǎn):第一是可以將物理對(duì)象的特征和內(nèi)容抽象化,借助數(shù)形結(jié)合方式做出處理;在對(duì)相關(guān)對(duì)象做出討論時(shí),可以借助這種數(shù)形結(jié)合的方法將之符號(hào)化,將物理對(duì)象的特征和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為符號(hào),進(jìn)而繼續(xù)做出演算.
所以,在物理教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合方法具有一定的價(jià)值和意義,借助這種方式可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象物理知識(shí)的理解程度,在學(xué)習(xí)中提高自我思考能力.
4.方程法
在物理實(shí)際教學(xué)中,對(duì)問(wèn)題做出分析之后,可以借助數(shù)學(xué)方法中的方程法來(lái)做出演算,將物理知識(shí)過(guò)渡為數(shù)學(xué)知識(shí),比如:
假設(shè)一輛汽車(chē)在公路上行駛,前邊有山,10m/s是汽車(chē)的行駛速度,340m/s是聲音的傳播速度,在汽車(chē)?guó)Q笛2s之后聽(tīng)到了回聲,問(wèn)汽車(chē)?guó)Q笛時(shí)和山距離多遠(yuǎn)?
解:設(shè)汽車(chē)?guó)Q笛時(shí)距離山x米,汽車(chē)在聽(tīng)到回聲時(shí)的2s內(nèi)又向前行駛了20m,在聽(tīng)到回聲時(shí)汽車(chē)與山的距離為(x—20)m,聲音傳播距離為[x+(x-20)]m,因?yàn)槁曇魝鞑サ臅r(shí)間共計(jì)是2s,所以針對(duì)以上因素可以列出方程:
x+(x-20)=2*340
解之得:x=350m
由此可以知道,在初中物理問(wèn)題的分析和解決中,會(huì)涉及到多個(gè)多變量,所以就會(huì)經(jīng)常應(yīng)用到方程式的數(shù)學(xué)方法,如果將物理問(wèn)題借助方程法轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠虇?wèn)題,就會(huì)簡(jiǎn)化問(wèn)題的解決步驟,也會(huì)降低對(duì)應(yīng)的難度,因此,在初中物理教學(xué)和問(wèn)題解決中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法往往可以起到事半功倍的效果.
總之,初中物理和數(shù)學(xué)之間有著較多的相似和交叉之處,作為教師,如何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合實(shí)際情況做出數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用也是在之后需要關(guān)注的問(wèn)題,要借助數(shù)學(xué)方法強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)思維和形式,以此促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展.