張知禮
(安徽省阜陽市第五中學(xué) 安徽 阜陽 236000)
俗話說“學(xué)好數(shù)理化走遍天下都不怕”,在高中的三大主科中最難的就是數(shù)學(xué),理綜中最難的就是物理,這幾乎是毋庸置疑的,數(shù)學(xué)與物理之間是相輔相成的關(guān)系,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的好可以幫助學(xué)生在物理方面有所提高,同樣的物理學(xué)習(xí)的好對于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也有不少的幫助。教師在進(jìn)行高中物理的教學(xué)時(shí)要充分注重交叉學(xué)科的重要性,可以在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)融入數(shù)學(xué)的思想,使用數(shù)學(xué)的知識(shí)與思想幫助學(xué)生更好的深入理解物理知識(shí),挖掘物理知識(shí)背后的奧義,激發(fā)學(xué)生對于物理知識(shí)學(xué)習(xí)的欲望,讓學(xué)生在耳濡目染的過程中學(xué)會(huì)使用數(shù)學(xué)的思想去解決相關(guān)的高中物理問題。本文將對運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決高中物理問題的教學(xué)研究展開相應(yīng)的探討。
數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中擔(dān)任著數(shù)學(xué)分析和運(yùn)算工具的角色,物理中的許多概念與定律以及原理的推導(dǎo)與數(shù)學(xué)概念有著千絲萬縷的聯(lián)系,很多物理的概念和定律都是通過數(shù)學(xué)公式來表達(dá)與衡量的,因此,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)可以對比著學(xué)生比較熟悉的數(shù)學(xué)概念幫助學(xué)生更好的理解與掌握物理概念與定律。通過建立數(shù)學(xué)概念與物理學(xué)習(xí)之間的聯(lián)系,可以更好的讓學(xué)生掌握新的物理知識(shí),并且可以讓學(xué)生養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)與其他學(xué)科之間的內(nèi)在或者聯(lián)系的意識(shí),從而能夠提高學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)物理知識(shí)的能力,加深學(xué)生對于物理學(xué)科知識(shí)的理解。
例如,教師在進(jìn)行《力》的物理教學(xué)時(shí),力是一種看不見也摸不到的東西,教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)的一個(gè)任務(wù)就是讓學(xué)生理解力的概念,讓學(xué)生知道力是物體對物體的作用,力不僅有大小還有方向,大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素。如果只是單純的進(jìn)行概念性的講解學(xué)生可能會(huì)覺得比較的抽象,此時(shí)教師可以在進(jìn)行這個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解的過程中融入數(shù)學(xué)的概念來幫助學(xué)生更好的理解。物理學(xué)中的力與數(shù)學(xué)概念中的向量很相似,向量也是有大小和方向,教師可以將力與向量融合在一起進(jìn)行物理教學(xué),讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)概念與物理問題的融合加深對于物理概念的理解。
在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)我們同樣可以將數(shù)學(xué)作為探索物理奧義的推理工具,可以通過使用數(shù)學(xué)的方法去研究相關(guān)的物理問題,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)要注重引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)方法來研究物理問題的意識(shí),讓學(xué)生可以掌握使用數(shù)學(xué)的方法去建立與表達(dá)物理公式與過程等。通過將數(shù)學(xué)方法與物理探究相結(jié)合,讓學(xué)生能夠更全面的對物理的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者是背后的理論進(jìn)行理解。并且可以讓學(xué)生在使用數(shù)學(xué)方法的過程中提高自身對于發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考以及解決物理問題的能力,讓學(xué)生能夠更深入的建立起物理與數(shù)學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系,同時(shí)提高兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)素養(yǎng)。
例如,在進(jìn)行《研究閉合電路》的物理教學(xué)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來去探究相關(guān)的物理現(xiàn)象,讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)的方法更加精確的、全面的去通過實(shí)驗(yàn)得出一定的物理定律。研究閉合電路的過程中教師就可以引導(dǎo)學(xué)生使用圖像法的數(shù)學(xué)方法去研究閉合電路中各物理量間的關(guān)系,通過作圖法更加清晰地描述一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量變化地曲線,通過作圖法可以讓探究地過程更加地清晰而且簡單,在存在誤差的情況下也可以很好地得到處理。
數(shù)學(xué)和物理的學(xué)習(xí)之間存在著相通之處,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)可以融入數(shù)學(xué)思想,將數(shù)學(xué)思想也變成探求物理定律與理論的十分有力的工具。教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要注重?cái)?shù)學(xué)思想在物理教學(xué)中的重要性,通過科學(xué)的數(shù)學(xué)思想幫助學(xué)生解決探究物理奧義中遇到的難點(diǎn),很多物理知識(shí)可能運(yùn)用平時(shí)的思維很難得出理想的結(jié)果,而通過運(yùn)用數(shù)學(xué)思想中的逆向思維或者是對稱思維等就能夠很快的得出解題思路。因此,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)要注重將數(shù)學(xué)思想融入到物理教學(xué)中,幫助學(xué)生更好的進(jìn)行物理問題的探究。
例如,在進(jìn)行物理解題的過程中一般是從已知到未知一步步的得出正確的答案,但是有些題目需要從未知到一致的去進(jìn)行推理反而能更快更加準(zhǔn)確的得出答案。比如有的選擇題一般是從題干給出的已知條件去求解,然后根據(jù)得出的結(jié)果與選擇題的選項(xiàng)進(jìn)行對比,從而挑選出正確的答案,但是有的選擇題我們并不能根據(jù)題干去求解答案,而是需要根據(jù)選項(xiàng)去逐一的談?wù)撌欠穹项}干,這就是典型的逆向思維方法,根據(jù)這種方法可以更快的選擇出正確的答案。
高中物理對于學(xué)生的邏輯思維等等有很高的要求,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可能會(huì)感覺很吃力,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)可以將數(shù)學(xué)知識(shí)與物理知識(shí)相融合幫助學(xué)生更好的進(jìn)行物理的學(xué)習(xí)。首先,在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)可以使用數(shù)學(xué)的概念幫助學(xué)生更加清晰地去理解物理概念,讓學(xué)生更加深入地了解比較抽象的東西。其次,教師在教學(xué)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)方法去輔助完成物理探究地過程,簡化物理實(shí)驗(yàn)地復(fù)雜性。最后,教師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)要注重引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)思想去解決物理難題。