蒲燕君
【摘要】20世紀(jì)以來(lái),隨著社會(huì)對(duì)人才的需要,教育理念在不斷地改變著,人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng)。因此,在高中物理教學(xué)中要多融入數(shù)學(xué)思想方法,因?yàn)閿?shù)學(xué)與物理兩門(mén)學(xué)科在本質(zhì)上存在著一些較密切的聯(lián)系,均屬于理科性強(qiáng)的學(xué)科。數(shù)學(xué)思想與物理思想之間有一定的聯(lián)系,數(shù)學(xué)思想方法有時(shí)可以說(shuō)是高中物理學(xué)的一個(gè)重要的表現(xiàn)形式,同時(shí)可以說(shuō)是物理學(xué)理論發(fā)展的鑒定基礎(chǔ),能夠幫助學(xué)生們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)難題有著更好的理解,從而幫助學(xué)生高效地解決問(wèn)題。對(duì)高中物理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的分類(lèi)及滲透進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析探討,期望提高物理教學(xué)的有效性,讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維模式。
【關(guān)鍵詞】高中物理教學(xué) 數(shù)學(xué)思想方法 分類(lèi) 滲透策略
高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的制定和高中物理教材編寫(xiě)的過(guò)程中都對(duì)知識(shí)的形成過(guò)程比較重視,數(shù)學(xué)思想方法有時(shí)候可以在物理概念的理解上能夠發(fā)揮較大的作用,幫助學(xué)生突破物理知識(shí)中的難點(diǎn),把握物理知識(shí)的規(guī)律性。在實(shí)際的物理教學(xué)過(guò)程中,教師通常要在不同的階段使用數(shù)學(xué)思想和方法,因?yàn)榕紶栆粌纱蔚膶W(xué)習(xí)不能夠讓學(xué)生迅速掌握并且運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法。因此,教師要根據(jù)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)規(guī)律,在日常的物理教學(xué)中更多地融入數(shù)學(xué)思想方法,這樣比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。從現(xiàn)階段的物理教學(xué)所處的狀況來(lái)看,一些教師在物理教學(xué)中仍然不習(xí)慣將數(shù)學(xué)思想方法引入其教學(xué)中,究其原因是物理教師對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的分類(lèi)及滲透的重要性未全面了解,因此,物理教學(xué)質(zhì)量仍未得到較大的提升。
一、高中物理教學(xué)工作開(kāi)展的過(guò)程中數(shù)學(xué)思想方法的合理分類(lèi)及運(yùn)用
嚴(yán)格來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)思想方法在本質(zhì)上不具備整體性,它更傾向于一種混合的思想,數(shù)學(xué)思想方法主要涵蓋兩個(gè)方面的內(nèi)容,即數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)思想指的是人們對(duì)數(shù)學(xué)理論和知識(shí)的一個(gè)自我認(rèn)知,而數(shù)學(xué)方法則是對(duì)數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)具體的體現(xiàn),但是兩者在本質(zhì)上是同一類(lèi)型的,因此,人們將其統(tǒng)一稱(chēng)為“數(shù)學(xué)思想方法”。
(一)轉(zhuǎn)化與劃歸思想
在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中,可以采用轉(zhuǎn)化與劃歸思想。轉(zhuǎn)化與劃歸思想指的是借助已知的知識(shí)范圍中的問(wèn)題來(lái)解答未知問(wèn)題,在這個(gè)過(guò)程中借助轉(zhuǎn)化而得到問(wèn)題的答案的方法,就是轉(zhuǎn)化與劃歸思想的精華所在。這種數(shù)學(xué)思想方法在解答問(wèn)題的過(guò)程中主要是借助各種嘗試性的轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜的部分轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的部分,將不熟悉的轉(zhuǎn)化為熟悉的領(lǐng)域,最后產(chǎn)生一種規(guī)范而且簡(jiǎn)單的問(wèn)題模式。轉(zhuǎn)化與劃歸思想不僅能夠化解復(fù)雜的部分,一定程度上還能夠讓學(xué)生培養(yǎng)起自己的策略性解題思維模式,從而在今后的解題過(guò)程中更具高效性。
(二)分類(lèi)討論思想
在許多學(xué)科的學(xué)習(xí)中,都會(huì)借助分類(lèi)討論的思想去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中教師也經(jīng)常采用分類(lèi)討論的方法來(lái)開(kāi)展教學(xué),如在學(xué)習(xí)電學(xué)和光學(xué)知識(shí)內(nèi)容的時(shí)候,教師就采用分類(lèi)討論的方法來(lái)講解知識(shí)。另外,在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中,難免會(huì)遇到難度系數(shù)不同的問(wèn)題,而且在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中所利用的物理知識(shí)往往具有較強(qiáng)的連貫性,這就導(dǎo)致一些物理基礎(chǔ)不好的同學(xué)在解決這類(lèi)物理問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)碰到較多的阻礙,因此,教師在開(kāi)展物理教學(xué)的時(shí)候需要注意培養(yǎng)起學(xué)生的分類(lèi)討論思想。教師能夠借助分類(lèi)討論思想來(lái)幫助學(xué)生打好物理基礎(chǔ),幫助學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有一個(gè)更好的理解和掌握,從而讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中能夠融會(huì)貫通地、靈活使用物理知識(shí)。
(三)數(shù)形結(jié)合思想
在表現(xiàn)同一個(gè)事物的時(shí)候,數(shù)形可以從兩個(gè)方面來(lái)呈現(xiàn)事物的不同面貌,因此,在物理學(xué)習(xí)中,教師也可以采用數(shù)形結(jié)合的思想來(lái)為學(xué)生闡述物理教材中所涉及到的一些物理規(guī)律和概念,同時(shí),也可以將物理知識(shí)概念之間的轉(zhuǎn)化目的展現(xiàn)出來(lái)。例如,在教師講解位移知識(shí)的時(shí)候,可以結(jié)合數(shù)學(xué)中的初始與末端距離的有向線段來(lái)描述位移這一物理知識(shí)概念,起始點(diǎn)可以借助A、B、C等字母來(lái)表示,因此,段間距離便可以表示為AB、AC、BC等。除此之外,動(dòng)能的推導(dǎo)過(guò)程,也能夠借助數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法來(lái)進(jìn)行闡述,借助時(shí)間、速度關(guān)系的理論,或者是狀態(tài)量和過(guò)程量的理論,借助數(shù)學(xué)思想來(lái)解釋物理圖形中所蘊(yùn)藏的數(shù)量關(guān)系。
(四)方程和函數(shù)的思想
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),方程和函數(shù)的思想就是指借助函數(shù)形式來(lái)將物理量之間的聯(lián)系呈現(xiàn)出來(lái),同時(shí)可以利用函數(shù)方程方法來(lái)讓物理問(wèn)題得到解決。就物理知識(shí)而言,需要借助運(yùn)動(dòng)和變化的關(guān)系,來(lái)對(duì)事物之間存在的依存關(guān)系作一個(gè)簡(jiǎn)要的分析,同時(shí)將事物之間存在的問(wèn)題解決掉。例如,物理問(wèn)題中存在的相關(guān)公式和定理等內(nèi)容的推導(dǎo)過(guò)程中均可使用這種思想方法,在條件允許的情況下,可以建立物理模型,來(lái)探索原理和存在的規(guī)律,通過(guò)已知量來(lái)推出未知量。
二、高中物理教學(xué)滲透數(shù)學(xué)思想方法的策略
(一)在展現(xiàn)物理教材中的知識(shí)時(shí)注意滲透數(shù)學(xué)學(xué)科的思想方法
物理和數(shù)學(xué)在外表看來(lái)是兩門(mén)完全沒(méi)有聯(lián)系的學(xué)科,但是物理和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)思維之間卻有著較多的聯(lián)系、相通之處,所以,不同的數(shù)學(xué)思維在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用能夠一定程度上提高物理教學(xué)質(zhì)量。另外,在解決某些物理問(wèn)題的時(shí)候,數(shù)學(xué)思想方法的融入能夠讓問(wèn)題解決的過(guò)程變得更加高效,數(shù)學(xué)知識(shí)能夠讓學(xué)生很好地理解問(wèn)題,從而能夠激發(fā)學(xué)生的思維。
(二)教師要適應(yīng)課堂上物理教師和數(shù)學(xué)教師的角色轉(zhuǎn)換
數(shù)學(xué)和物理兩門(mén)學(xué)科之間的相關(guān)性代表著數(shù)學(xué)和物理知識(shí)規(guī)律中也存在著或多或少的聯(lián)系,所以,高中物理教師在開(kāi)展物理課堂教學(xué)的時(shí)候,需要適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換自己的角色,教師這樣的舉措能夠在學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中起到積極的促進(jìn)作用,幫助學(xué)生更好地利用數(shù)學(xué)思想方法學(xué)習(xí)物理知識(shí)。
(三)在建立物理知識(shí)的過(guò)程中融入數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)思想方法
就高中生來(lái)說(shuō),他們對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)時(shí)間更多,對(duì)數(shù)學(xué)也進(jìn)行更加系統(tǒng)性的學(xué)習(xí),因此,在建立物理知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的過(guò)程中,可以借助數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方法來(lái)讓學(xué)生更好地建立起物理知識(shí)系統(tǒng),這是一種高效的數(shù)學(xué)思想方法滲透過(guò)程。例如,教師在建立起物理模型之后,可以引導(dǎo)學(xué)生思考物理模型中涵蓋的物理量及相互之間的關(guān)系,并且讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)和特點(diǎn),最后引導(dǎo)學(xué)生借助建立數(shù)學(xué)模型時(shí)采用的方法來(lái)建立物理模型,從而培養(yǎng)起學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。
三、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,數(shù)學(xué)思想方法的分類(lèi)及滲透在高中物理教學(xué)中具有較大的意義,能夠讓物理教學(xué)質(zhì)量得到較大的提升。然而,在實(shí)際運(yùn)用中,數(shù)學(xué)思想方法與物理教學(xué)的融合,并非簡(jiǎn)單的拼接,這一過(guò)程需要物理教師找出兩門(mén)學(xué)科之間都具備的特點(diǎn),然后進(jìn)行融會(huì)貫通,從而讓知識(shí)內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)有效地結(jié)合,甚至在結(jié)合中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深入拓展,引導(dǎo)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中合理運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法來(lái)解決問(wèn)題,提高學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的高效性,從另一方面來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)思想方法的融入,能夠讓學(xué)生解脫傳統(tǒng)的思維模式的束縛,從而能夠全方面地提升學(xué)生學(xué)習(xí)和解答難題的能力。
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