瞿嘉明

摘 要：高中物理抽象性較強，為了把抽象內(nèi)容具體化，需要進行大量的運算，在運算中會頻繁使用的數(shù)學知識，恰當?shù)囊龑W生的知識遷移，把數(shù)學知識與物理學習融合起來，讓數(shù)學成為學生學好物理的工具和手段。由此可見數(shù)學正以工具的形式存在于高中物理的學習中，本文將對數(shù)學知識在高中物理解體中的運用做出探討和分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)學知識；高中物理；解題運用

高中生在進行物理學習時不能簡單的運用物理的思維去理解物理的問題，這樣會限制學習的思路，特別是在解答物理問題時，更容易進入“小巷思維”，越想越抽象，最后抽象到無法解決，所以高中生要拓寬思路，可以把物理學習同綜合性和應用性非常廣泛的語文和數(shù)學聯(lián)系起來學習，在解題中，運用語文的基礎(chǔ)知識讀懂題意，用數(shù)學的嚴謹、邏輯性的思維來解決具體的問題。

一、數(shù)學知識在高中物理運用中需要注意的問題

（一）結(jié)合物理解題實際情況，合理運用數(shù)學知識

盡管學習物理時我們可以融入其他學科知識幫助理解和解決問題，可是必須要清楚的認識到物理是一門獨立的學科，在物理學習中不能過度使用其他知識來解決物理問題，這里要特別注意數(shù)學對于物理的影響。比如在學習位移時，遇到這樣的問題：

“一輛汽車以 20 m/s 的速度前行，在遇到緊急問題時，司機以4m/s的加速度停車，問剎車 6s后位移為多少？”[1]

對于這樣的問題，我們要結(jié)合實際情況來理解，并不能簡單的把數(shù)學知識融入到物理中對此進行解答。問題中汽車的實際情況是在剎車后的第5秒就已經(jīng)停車，第6秒處于靜止狀態(tài)，如果沒有意識到這一點，學生在答題時就可能出現(xiàn)錯誤。

（二）避免讓大量的計算增加了問題的復雜性

有些物理問題需要單純的運用物理的方式來解決，這樣既簡單又高效，從而可以避免大量的計算所帶來的復雜性。舉例說明：

已知空間存在水平距離為 L 的2個等量的異種電荷，電荷量均為q，如圖，其中點 O 為連線的中點且滿足CO=OD=L4，試討論 C→D 的過程中電場強度E 的大小變化情況？[2]

如果從運用數(shù)學的方式來解決物理的問題，我們會在解題過程中涉及大量的函數(shù)運算，通過假設E在圖1的多個位置來推出E的電場強度變化，可是我們跳出數(shù)學知識對我們的影響，僅僅的停留在物理的空間，用物理的思路就可以更為簡單的解決問題：

我們從圖2來看，空間等量的異種電荷的電場線分部情況，和疏密程度，可以判斷出從C到D的電場線的變化規(guī)律經(jīng)過了“由密到疏，由疏導密”的過程，電場強度E的變化情況就是先變小后變大。

二、數(shù)學知識在高中物理解題中的運用

（一）逆向思維

數(shù)學學習中，對于復雜的問題通常采用逆向思維的方法，即從后向前，由尾向首步步推理和思考，發(fā)現(xiàn)其中的存在的矛盾和問題，對這些矛盾和問題運用已有觀點分析，完成解決步驟，這樣就可以系統(tǒng)的解決問題，然后把倒置思路的解決辦法反過來描述，就是一個邏輯嚴謹?shù)慕鉀Q方案。這種逆向思維同樣可以遷移到物理解題過程中，對于一些難題可以起到事半功倍的效果，如果按照傳統(tǒng)思維習慣，按部就班的從前向后逐步推理和演繹，那么就會發(fā)現(xiàn)在解答過程中困難重重，甚至出現(xiàn)無法繼續(xù)的“卡殼”現(xiàn)象。

（二）圖表思維

在物理解題過程中，如果遇到過于抽象化的問題，我們不妨借鑒數(shù)學學習時常使用的圖表思維?？梢杂霉P和紙把問題用圖表的形式表達出來，這樣就可以把抽象的理論性東西變形成具體的數(shù)字和圖表，比起抽象的概念化東西，數(shù)字和圖表更加具體，可以讓問題換一種方式存在，便于我們解決問題。

（三）對稱思維

對稱思維的關(guān)鍵就是發(fā)現(xiàn)辯證物體的守恒規(guī)律，這種守恒規(guī)律對于解決實際問題至關(guān)重要，由于守恒，變化性不強，概括性強，它可以作為鑰匙來打開我們解題的思路，還可以作為依據(jù)，讓我們發(fā)現(xiàn)問題中類似的條件對稱思維不僅存在于數(shù)學之中，物理解題時也需要。比如我們在學習勻速直線運動時，勻減速對應的就是勻加速，減和加的數(shù)字對稱，當我們把這種思路遷移到具體的解題中，就會多出一個可以運用的條件進和思路。

（四）借助定律，解決問題

無論是數(shù)學，還是物理，都存在著大量的定律，這些定律都是我們解決問題的依據(jù)，巧妙借助定律，可以幫助我們把復雜問題簡單化，利于解決問題，比如：

天文學家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍。已知某一近地衛(wèi)星繞地球運動的周期約為1.4h，引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2，估算該行星的平均密度？[3]

根據(jù)牛頓第二定律，列出公式，把數(shù)據(jù)依次填入公式的對應位置，就可以得出平均密度約是2.9×104kg/m2。

三、總結(jié)

各學科知識并不是孤立存在的，而是相互聯(lián)系的，高中物理教師要引導學生多維度思考問題，恰當?shù)囊龑W生的知識遷移，把數(shù)學知識與物理學習融合起來，讓數(shù)學成為學生學好物理的工具和手段。教師在教學中要幫助學生發(fā)現(xiàn)物理和數(shù)學之間的聯(lián)系，自覺的進行知識的遷移，這樣不僅能讓數(shù)學的思維方式得到更廣泛的應用，還能對學生的物理學習起到重要的推動作用，達到“一石二鳥”的效果。

參考文獻：

[1]程小波.數(shù)學知識在高中物理中的運用[J].中學物理（高中版），2015.33（7）：64.

[2]左福海.以“物”之根本，避“數(shù)”之運算[J].高中數(shù)理化，2015（17）：40-41.

[3]謝牧宸.高中力學解題技巧分析，中學生數(shù)理化，2017（8）：89.endprint