李華

【摘要】在新課程不斷深入和改革的大背景下，所有學科之間的貫穿已變得愈加普遍，在此之中，數(shù)學與物理之間的聯(lián)系也愈加緊密和顯而易見。因此，高中物理教師在開展力學課程時，就要充分認識到應用數(shù)學方法的重要性和必要性，并始終基于學生學習和發(fā)展需求視角，讓數(shù)學知識充分在力學課程中發(fā)揮引導價值和教學優(yōu)勢，從而使學生能夠更加直觀、立體、清晰地掌握抽象的力學知識，為學生將來學習更高層次的物理知識奠定堅固而夯實的根基。

【關鍵詞】高中物理? ?力學課程? ?數(shù)學方法? ?應用措施

【中圖分類號】G633.7

【文獻標識碼】A

【文章編號】1992-7711（2020）31-114-01

對于物理的教學而言，教師運用數(shù)學方法及數(shù)學思維推動學生展開探索，能夠強化學生的科目融合性，并能使學生有針對性地將物理問題與數(shù)學方法有機融合，并自主地展開雙向探究，從而實現(xiàn)將物理問題轉化為數(shù)學問題、又能從數(shù)學表達式中領悟物理問題的內涵。因此，物理力學的教師就要始終堅持“以學生為主體”的教育理念，深入挖掘數(shù)學方法與物理教學有機結合的措施，從而真正實現(xiàn)提高高中物理教學效果、扎實雙科基礎知識的目的。

一、物理概念與數(shù)學知識之間的聯(lián)系?

?高中物理力學的知識內容相對比較抽象，這不僅給教師的教學帶來了極大的挑戰(zhàn)?，也給學生的學習帶來了諸多困難?。在力學中有大量的公式，而這些公式?大部分都與數(shù)學知識產(chǎn)生了關聯(lián)?。?如果物理教師?單純通過?文字輸出為學生講述公式推理?，不僅難以使學生深刻的理解其中的公式?，也很難正確?地運用這些物理公式?，最終使得學生逐步對力學知識學習失去興趣?。?

（一） ?應用數(shù)學方法定義物理概念?

首先，在中學物理課程的教學中?，常用的教學方法則為比值定義法?，即是通過兩個基本物理量之間的?對比?，定義一個新的物理量?方法?。?比值定義法中?最根本的?特點就在于?新的物理量?是對物質?的數(shù)形進行反映?，如：密度、加速率以及加強的物理量的定義?。?其次，在中學的物理中也存在著許多定律?，如：電阻定律、牛頓第二定律等等?，這些定律皆從實驗中獲得?，并對其背后的抽象意義進行理解?，最終定義為物理定律?，其中的物理公式則利用數(shù)學語言進行表示?。?

（二）用數(shù)學知識來對物理公式進行推導?

在研究物理問題時?，研究者常常會應用到數(shù)學知識?。?比如?，在高中物理知識中?，“直線運動?”知識點?就是利用三角法及代數(shù)法?等知識展開探究?，從而使其中的運動規(guī)律和軌跡得以明確、立體和清晰?;數(shù)學中的矢量運算法對物理中的“速度與位移?”的研究也有極大的推動作用?。?另外?，物理學中常常通過數(shù)學知識?推導物理公式?，從而使基本公式向其他關系式進行延展?，這不僅能夠降低新知識的難度，又能夠幫助學生更加立體、準確的理解物理知識，從而使復雜的物理信息和問題簡單化、明晰化?。?

（三）應用數(shù)學知識理解物理規(guī)律?

物理學科中有大量的規(guī)律和?概念?，其具有文字形式和數(shù)學形式的表述。數(shù)學形式與文字形式相比，其不僅能夠通過公式使表述概念更加直觀和形象?，也能夠通過圖像內容使?概念或規(guī)律更加明確?。?因此?，數(shù)學教師通過數(shù)學方法?帶領學生掌握物理規(guī)律和概念，能夠更容易使學生理解，進而提高規(guī)律和概念的應用率?。?

二、數(shù)學方法在高中物理力學中的應用?

（一）解析法的應用?

對于高中物理力學中?的?“物理運動軌跡”知識而言?，大多數(shù)都是對物理現(xiàn)象進行觀察?，并以此為依托，展開物理實驗得到的?。?

比如?，教師在帶領學生探究高中物理力學中?“拋物體運動?”的知識?時，就可通過解析法進行推導?，引導學生對該現(xiàn)象展開觀察?，從而在?“發(fā)現(xiàn)問題、理解問題、解決問題?”的過程中?推導出?拋物體運動的知識?。?學生在?高中物理力學的學習?中，必須要結合生活、結合實際，并靈活運用數(shù)學知識和數(shù)學方法，才能夠獲得更豐富的物理力學信息及物理力學技能?。

（二）結合法的應用?

數(shù)與形之間可以進行相互補充?、相互轉化?。?比如?，教師就可在?物理力學的教學中應用數(shù)形結合的方法?，能夠使抽象的物理關系和?知識?以立體、清晰的幾何形象展示在學生面前?。同時?，也能夠將?幾何圖形轉化為物理數(shù)量關系?。?如：在學習彈力和摩擦力時?，教師就能通過數(shù)形結合的方式?，帶領學生深入理解彈力和摩擦力的定義?。?如圖1所示?，物體在經(jīng)過外力作用后發(fā)生形變?，若將?外力撤除?，物體能夠迅速恢復到原有狀態(tài)的力?，即為“彈力”。由于物體的形變方式多樣?，產(chǎn)生的彈力形勢也有所差異?。?如圖2所示?，阻礙物體相對運動?的力叫做摩擦力?，摩擦力的方向與物體運動的方向相反?。?

（三）極限法的應用?

極限法在高中力學應用中相對較為普遍?。比如?，教師可通過極限法的應用，將力學中?的傾斜面轉化為垂直面或者水平面?，進而使其中所?涉及的復雜問題簡單化?。?另外，通過極限法也能夠將正在產(chǎn)生運動的物體看作為靜止物體?，將非理想物理模型轉化成理想的物理模型?。在實際應用中?，教師在帶領學生?進行定性分析力學問題時，應用極限法可以?在解決問題時?減少大量?不必要的繁瑣運算?，只需展開簡單的計算，就能得出結論，解決實際問題?。?

（四）微積分的應用?

在力學的學習過程中?，教師也可通過微積分解決物理問題?，通過微積分將力學的過程劃分為多個無限小的部分?。?在每一個組成部分中?，需要將其中持續(xù)性變化的物理量轉化為靜止的物理量?，進而使其與?物理力學的知識產(chǎn)生聯(lián)系?，利用微積分對不同部分進行積累?，最終獲得結果、得出物理?結論?。?這種方法?一方面能夠讓物理知識迅速?被學生掌握?，另一方面又能夠使物理問題得以解決?。?在物理教學中應用微積分?的知識可以?極為便捷地解決力學中變量的問題?，這是數(shù)學知識在力學教學中有效的應用之一?。? ?

結束語

綜上所述，高中教師在開展物理力學課程的教學時結合數(shù)學方法是提高課堂效率、優(yōu)化學生學科質量的重要手段。故而，高中物理教師就要充分發(fā)揮數(shù)學方法的教育價值和優(yōu)勢，探究數(shù)學方法與物理學科的合作性，進一步實現(xiàn)通過數(shù)學方法提高高中物理力學課程教學效果的目的。

【參考文獻】

[1]倪偉凱.試論高中物理學習中掌握數(shù)學方法的必要性 [J].課程教育研究，2018（05）：177.

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