趙燕燕
近幾年我國一直在進行教育改革,我們需要不斷完善新課程的目標,物理學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的能力,而數(shù)學(xué)是物理學(xué)的重要工具.因此數(shù)學(xué)是物理學(xué)實現(xiàn)突破自身局限的有力工具,正是由于數(shù)學(xué)的幫助,物理學(xué)才能推動社會的發(fā)展與進步.
一、高中物理教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)
策略的現(xiàn)狀
物理學(xué)是一門自然科學(xué),它能夠抽象物理概念,揭示物理規(guī)律,它的基礎(chǔ)是實驗.如何表述物理的概念和規(guī)律,包括如何解決物理問題,都需要用到數(shù)學(xué).若離開了數(shù)學(xué),很多物理概念就沒辦法形成,也沒辦法表達.物理的原理及定律,需要進行大量的物理實驗才能概括總結(jié)得出.這時就需要利用數(shù)學(xué)工具,借助數(shù)學(xué)來整理數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù),并找出聯(lián)系.除此之外,理論推導(dǎo)也能得到物理規(guī)律,在這個過程中,數(shù)學(xué)就能夠邏輯推理和分析論證.例如,麥克斯韋描述電場與磁場的關(guān)系時,就是用的純數(shù)學(xué)的形式.
《普通高中物理課程標準》提出了需要有應(yīng)用數(shù)學(xué)能力.例如,在“運動的描述”中,就提到了勻變速直線運動需要用公式和圖像描述.因此,在高中物理教學(xué)中,能夠滲透數(shù)學(xué)思想方法是一件很重要的事情.高考的物理考綱中,也提出了考查學(xué)生滲透數(shù)學(xué)思想方法的重要性.主要包括,能夠找出物理量之間的關(guān)系,能夠用數(shù)學(xué)工具表達出物理規(guī)律,能夠利用數(shù)學(xué)來處理具體的物理問題,能夠借助函數(shù)圖像來表達物理規(guī)律.
二、高中物理教學(xué)中滲透的數(shù)學(xué)思想方法
伽利略時代,人們開始學(xué)會了運用數(shù)學(xué)方法研究物理學(xué),數(shù)學(xué)因此成為了重要工具.首先,物理概念的定義需要數(shù)學(xué).例如,物理量加速度和功率需要用數(shù)學(xué)比值法,熱力學(xué)中的自由能,抽象的概念需要利用數(shù)學(xué)方法.物理學(xué)引進了數(shù)學(xué)方法,進而有了新的階段,從定性到定量.只有進行定量研究時,物理學(xué)才能體現(xiàn)它的價值.同時,總結(jié)物理規(guī)律同樣需要數(shù)學(xué)方法,借助于數(shù)學(xué)工具進行推理,而且很多物理規(guī)律最初形式就是純數(shù)學(xué)公式.
在物理學(xué)解決問題時,反應(yīng)事物的比例關(guān)系,常用的就是比例法.而圖像法同樣是一種很重要的工具,因為圖像直觀、形象,能夠更加清晰地理解物理的概念和規(guī)律 .函數(shù)法主要就是利用物理規(guī)律,根據(jù)各物理量之間的關(guān)系,利用函數(shù)方程來解決物理問題.它在物理教學(xué)中有著十分廣泛的應(yīng)用,例如,勻加速直線運動中速度與時間是一次函數(shù)關(guān)系,電功率中輸出功率與電流又是二次函數(shù)關(guān)系.幾何圖形法廣泛應(yīng)用于力學(xué)問題.借助幾何圖形,學(xué)生們能夠更加直觀、形象處理問題.矢量法,力學(xué)問題還經(jīng)常需要運用矢量法,它也是物理學(xué)中的一個重要的方法,矢量運算主要運用在 “平行四邊形法則”或“三角形法則”中.
三、如何培養(yǎng)學(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)中滲透數(shù)學(xué)
思想方法
通過很多調(diào)查顯示,大多數(shù)的學(xué)生并不怎么會應(yīng)用數(shù)學(xué)能力解決物理問題,只有較少數(shù)的同學(xué)對自己的能力比較有信心.通過很多的測試也發(fā)現(xiàn),學(xué)生的物理成績和數(shù)學(xué)成績是有著很緊密的關(guān)系.因此,在物理教學(xué)中,教師要注重學(xué)生的數(shù)學(xué)能力培養(yǎng),這樣才能讓學(xué)生的物理成績得到提高.在表述物理概念和物理規(guī)律時,要使用文字表述物理概念,借助數(shù)學(xué)工具,進行深入分析,要讓學(xué)生結(jié)合文字表述和數(shù)學(xué)工具學(xué)習(xí)物理.
實驗是物理的基礎(chǔ),也是學(xué)習(xí)物理的重要方法.因此,在物理實驗教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象,并且要利用具體的實例和情境,讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢憩F(xiàn)象進行深入分析.同時讓學(xué)生借助數(shù)學(xué)方法分析實驗誤差,并且處理數(shù)據(jù).物理習(xí)題訓(xùn)練可以加強學(xué)生對物理的理解,因此教師要教導(dǎo)學(xué)生合理利用物理習(xí)題,教師還要培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具的能力,通過這種方式培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力,以及分析論證的能力.讓學(xué)生們能夠應(yīng)用物理概念和規(guī)律,加深學(xué)生們對物理的理解.
在物理教學(xué)過程中,要讓學(xué)生認識到數(shù)學(xué)和物理之間的正確的關(guān)系,讓學(xué)生明確數(shù)學(xué)方法在物理方法中的應(yīng)用.因此,首先讓學(xué)生要學(xué)好數(shù)學(xué),打好基礎(chǔ),這樣才能在物理中靈活應(yīng)用.但是,也不能夸大作用,避免學(xué)生學(xué)習(xí)物理時純數(shù)學(xué)化.
四、結(jié)語
在物理學(xué)習(xí)過程中,數(shù)學(xué)作為一個重要的學(xué)習(xí)工具,應(yīng)用數(shù)學(xué)的思想和方法不僅對物理的學(xué)習(xí)有一定的幫助,還可以鞏固其數(shù)學(xué)知識.因此,在平時學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,要將數(shù)學(xué)方法和物理的知識相互結(jié)合,并且相互滲透,以此讓我們能夠既學(xué)好數(shù)學(xué)又學(xué)好物理,做到雙科一起贏.