高中物理教学中数学思想方法的分类及渗透

    韦微

    摘 要：数学和物理的联系非常密切，在物理的学习中渗透数学知识和思维可以帮助学生更好地学习物理。高中物理的学习难度较大，而且物理知识也相对比较枯燥。教师需要不断创新教学方式，在教学中融入数学知识和方法，提高学生学习物理的兴趣。将物理知识和数学知识相结合可以使学生加深对物理知识的理解，帮助学生更好地提高物理成绩。文章通过分析和研究高中物理教学中数学思想方法的分类及渗透策略，为广大物理教师提供一些帮助和指导。

    关键词：高中物理;数学思想;策略

    中图分类号：G633.7?文献标识码：A?文章编号：2095-624X（2020）23-0037-02

    在物理的学习中融入数学思想可以让学生的思维得到发展和锻炼，学生可以从不同的角度巩固知识。数学和物理都是实践性很强的学科，将数学思想和方法运用于物理中可以简化物理中抽象、复杂的概念，加强数学和物理之间的联系，帮助学生提高学习能力。

    一、高中物理教学中数学思想的分类

    1.函数与方程思想

    函数与方程的思想是通过函数这种表达形式，把各个量之间的关系表现出来，并且运用函数方程来解决问题。函数与方程思想是数学思想中的一种，可以帮助人们在解决问题时理清关系量之间的关系。在解决物理问题的过程中应用函数与方程思想，有利于激发学生学习物理的兴趣，有利于提高学生对知识的理解能力。在高中物理的教学中，教师广泛应用着函数与方程的思想。比如，对物理一般规律进行认识;比如，引导学生对物理公式的推导等。在物理的教学中，教师可以用函数来表示量与量之间的关系，这样可以使物理问题更加具体化[1]。学生在了解和学习了具体的物理问题后，可以通过建立数学模型来解决问题，这样就提高了学生的解题效率和正确率。

    2.数形结合的思想

    在数学的学习中，数形结合思想可以帮助学生更直观地发现变量之间的关系。数形结合思想在物理教学中同样重要，教师可以利用它将一些抽象或者复杂的物理问题通过画图像的方式表达出来。整个高中物理教材中有很多不同类型的图像，按照图形的不同可以分成直线型、正弦曲线型和其他型。高中物理中的重要图像有运动学中的振动图像、波动图像，还有电学中的电流图像、电压图像，伏安法测电阻中用到的图像等。用图像来解决问题在物理考试中占的比例很高，这就要求学生在日常学习中重视关于物理图像的理解和应用。数形结合的思想可以帮助学生更加迅速地解决问题，从而提高学生的做题速度和做题效率。

    3.归纳推理思想

    归纳推理思想是由某类事物的部分对象具有一定的特征，推出这一类事物的全部对象都具有这些特征的推理或者由个别事实概括出一般结论的推理[2]。在数学学习中，学生要把握规律本质，发展归纳推理思想。在物理的学习中，学生也要通过应用归纳推理的思想来分析和解决问题。比如在教学匀速直线运动的问题时，学生可以对几个经典案例进行分析和归纳。归纳推理可以帮助学生灵活地解决问题。应用归纳推理思想可以培养学生的综合学习能力，帮助学生形成一般推理能力。

    4.分类的思想

    分类讨论思想就是将关系量按照一定的规律进行分类，再对分类的各个对象分别进行探究。分类在很多学科中都得到了具体的体现。在物理学科中，分类思想把物理知识分成电学、力学、热学等，学生通过系统的学习可以把知识都串联在一起。高中物理知识比较多，而且难度比较大，很多学生在学习过程中容易跟不上进度。这个时候就需要教师通过分类的思想，对物理知识进行分类，帮助学生理清知识脉络，让学生明确每个知识点对应的位置。在物理学习中运用分类的思想，学生可以进行细化学习，有助于学生提高物理学习能力。

    5.转化的思想

    转化是指在面对比较复杂和难以解决的问题时，通过应用自己所学的知识进行转化，得出正确答案的思想。转化这种数学思想已经被广泛应用在物理的学习中。利用转化思想需要学生进行大胆的猜想，通过不断地尝试，发现量与量之间的关系，进而转化为以前学习过的知识。转化思想可以培养学生的逻辑思维能力，可以帮助学生养成独有的思维方式。很多物理问题看似很难解决，在应用转化思想后就可以很快地解决。学生通过转化可以发现问题的一般规律，从而可以运用学过的知识进行分析和解答。转化思想的运用不仅可以帮助学生进行物理学习，对其他学科的学习也大有帮助。

    二、高中物理教学中数学思想渗透策略

    1.创新教学模式

    传统的物理教学模式比较单一，教师在讲台上对学生进行单方面的教授，学生机械地跟着教师的思维走。教师说用哪种方法解决问题就用哪种方法解决问题，学生没有形成自己的思维方式。而且高中物理的知识比较难懂而且枯燥无味，学生很容易对物理产生厌倦的心理。这就需要教师不断地对教学方式进行创新和改变。除了用传统的物理思想解决问题，教师还要把数学思想融入日常教学中[3]。比如，在计算物理受力的大小和方向时，教师可以让学生通过应用三角函数进行解答。三角函数在高中数学教材中是重点学习的内容，学生通过应用三角函数的知识解答物理问题，可以找到物体受力方向的角度函数。教师要积极开发学生的大脑，发散学生的思维，不要让学生的思维固化。数学思维和数学知识可以帮助学生更好地解决物理难题。数学和物理本来就是相辅相成、相互融合的。物理教师在日常教学和备课时要注意多发现和搜集一些数学和物理相结合的问题，并且应用到课堂教学中，要让学生明白数学和物理之间的关系，让学生了解到数学知识和数学思维可以帮助自己提高物理成绩和物理学习能力。

    2.用数学思想来解决物理问题

    在物理课堂教学中，教师要明确学生的主体地位，在教授过程中要根据学生的具体情况来把握教学进度[4]。教师在教学时，要适当地创设物理场景，让学生运用数学的思想去解答。例如，在学习传感器及其工作原理时，教师可以通过分组的方式让学生进行实验，创设一个物理场景。实验过程中，学生在小盒子的侧面放置一个灯泡，在盒子外部设置开关，把磁铁放到盒子的上面，灯泡随之发亮，把磁铁拿下来，灯泡随之熄灭。学生通过进行物理实验后可以通过归纳推理的思想发现一般规律，最后得出结论。物理知识大多都很抽象，学生对概念、公式等难以理解，时间长了，就慢慢丧失了对物理学习的兴趣。教师要积极联系生活实例，通过数学思想来创设物理教学情境。例如，在教授物理的拋物线运动时，教师可以通过抛小球的实验，让学生画出小球的运动轨迹。在这里，教师就可以引导学生运用函数与方程的思想来解决问题。通过物理实验的学习，学生可以更直观地了解所学的知识，在物理实验中结合数学思想既方便学生研究和解决问题，又加深了学生对物理知识的理解。

    3.通过数学思想的运用提高学生的学习能力

    每次结束一个单元或者一个知识点的学习后，教师都要注重引导学生进行归纳和总结。在归纳总结的过程中，学生可以加深理解，巩固所学的知识。在这一过程中，教师要让学生养成自觉归纳总结的习惯，提高学生的自主学习能力。数学思想的应用不是一蹴而就的，需要学生长时间的学习和实践[5]。这需要教师对学生进行有意识的培养，需要不断深化物理问题。教师要明确数学思想对解决物理问题的重要性，只有这样，才能让学生明确数学思想的重要性。教师要鼓励学生用不同的方法解答问题，发散学生的思维。不管是函数与方程思想还是数形结合、分类或是转化的思想，都需要学生进一步去发掘和应用。数学思想的运用可以帮助学生提高物理学习能力，帮助学生提高学习理科的思维能力。

    4.发挥教师的价值引领作用

    由于高中生的个人主体意识还有待加强，这就需要教师在课堂中不断引导。因此物理教师要明确物理和数学之间的关系，不断吸收先进的教学思想和教学方式，在课下及时与其他物理教师和数学教师进行经验总结。物理教师要时常翻看数学教材，并了解学生的数学学习情况和学习进度。物理教师必须提高自己对数学的重视程度，这样才能潜移默化地影响学生。在日常的课堂教学中，教师要重视和发挥自身的价值引领作用，帮助学生更好地学习物理知识。

    结 语

    物理这门学科有着较强的逻辑性和实践性，且物理知识存在抽象、分散不均等各种问题，因此高中物理的学习对学生来说有一定的难度。教师要充分了解学生的个性和学习情况，结合实际情况开展教学，积极拓展学生的思维能力。教師在高中物理的教学中将数学思想进行渗透，潜移默化地影响学生通过转化、分类、函数方程、数形结合等数学思想解决物理难题，能够帮助学生更好地学习和理解物理知识，从而为以后的学习和发展奠定基础。

    [参考文献]

    [1]刘苏敏.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略[EB/J].新教育时代电子杂志（教师版）， 2016（19）：18.

    [2]储欣萍.数学思想方法在高中物理教学中的应用[J]. 数理化学习（教育理论），2019（3）：31-32.

    [3]华城林.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略[J].当代旅游，2018（2）：255.

    [4]乔建锋.高中物理中数学思想与方法教学的研究[J].新天地：开拓教育新天地，2011（10）：158.

    [5]宋雪菡.高中物理解题中数学思想的应用实践[J].数理化解题研究，2017（6）.

    作者简介：韦 微（1982— ），女，壮族，广西都安人，中学一级教师，本科，研究方向：基础教育。