摘 要：初中物理与数学是息息相关的两门学科。中学生物理学习的好坏，很大程度上取决于他的数学素养水平。初中物理教学大纲中，规定学生要有运用数学知识解决物理问题的能力。因此，将数学思维方法应用于初中物理教学中具有一定的现实意义。
关键词：数学思维方法 初中物理 教学应用
要想将数学思想快速融入到初中物理教学中还存在着较大的困难，物理学科内容及思维方式是不固定的，不同的教师和学生在实际教学及学习过程中教学内容及思维方式也有着较大的差别，这种情况在一定程度上会影响物理教学的质量和效果，提升教学难度。
一、数学思维方法与初中物理的联系
在物理学中，数学的研究方法是非常重要的研究方法，许多物理问题都利用了数学方法来突破。比如，通过将数学方法与精密的物理实验相结合，伽利略成功地总结出了自由落体规律；牛顿利用欧氏几何作工具，建立了他的力学体系，开辟了利用数学表达形式来系统地表达物理学理论和公式的先河。在物理规律与理论学中，数学不仅是一种计算工具，通过使用数学的抽象和研究方法可定义物理概念，进而解决物理难题。
例如，在数学中，点的几何意义即为在某一个位置上且不考虑尺寸大小的物体（即确定位置却无尺寸的物体）。在力学中，质点这一概念的提出也是以点的概念作为基础。质点不仅保留了点的几何意义，而且对此加以扩充（即省略掉物体的尺寸大小），但仍保存原先的质量。就物体尺寸方面而言，如果被研究物体的尺寸与其他物体的尺寸相差较大，仍可以把这一物体当作一个质点。例如，将一个普通圆的直径与绕太阳运转的轨道半径相比时，圆的直径就可以忽略不计。
在数学中，圆周可以看作圆内接多边形的极限。在物理学中，以该概念为基础可知：在质点做匀速圆周运动时，所在圆周上的质点的切线方向即为它的即时速度方向。然而事实上，圆内接多边形的边即为质点运动时速度的方向，当圆的内接多边形边数持续不断增多时，多边形的每一条边也是圆周上不可或缺的微小部分，就是该微小部分的方向成为了质点的运动方向，同时也是质点的即时速度方向。因此，质点速度方向就是圆周上该点的切线方向。
在数学上，函数关系是表示变量之间的依存制约关系，物理学中广泛应用它来表示各种物理现象的规律。数学上的分析法、综合法、等量关系法等，都广泛地应用于中学物理的推理、分析、综合等方面。数学中的定理、公式和法则，为中学物理计算提供了各种途径和方法。
二、数学思维方法在初中物理学中的应用
1.详细掌握学生基本情况。要根据学生的实际情况进行针对性的教学和引导，帮助学生提升数学思想，丰富学生的逻辑思维结构内容，掌握高质量的解题技巧。教师在教学设计中要充分注意与学生基本情况的配合，确保学生在自身接受能力范围内进行学习，不仅能够掌握各类物理问题的解决方式，还能够彻底了解该物理知识的内涵，能够将数学思想完全融入到物理解题中，完全掌握相关知识点内容。如在计算步枪发射子弹时子弹的速度问题需要用到数学学习中的数形结合法，教师需了解学生数形结合算法的掌握情况。其主要是根据问题中条件与问题之间的关系分析各个数据所代表的代数意义以及几何意义，将两者充分结合之后能够帮助学生充分理解题目中的各项物理量、物理现象以及发生规律，便更容易解决实际问题。
2.制定针对性教学策略。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆教师在教学过程中要不断进行创新和改进，吸收数学思想中的精华内容，打破传统教学中的问题和难点，提升学生在课堂教学中的主体地位，提升学生在教学过程中的自我意识，积极主动地投入到课堂学习中。如在受力分析相关问题解决中能够充分用到数学思想中的几何知识，但是大部分物理受力问题中所涉及的三角形都非直角三角形，导致学生很难快速完成计算，此时可以利用数学中相似三角形的相关知识来帮助学生降低问题难度。首先可以帮助学生找出问题中力的矢量三角形与常规三角形之间的关系，以不变量求变量，将其转化为简单的比例式计算，降低学生在物理学习中的难度，提升学生的学习兴趣，让学生积极主动地融入到物理学习中，达到培养学生自主学习能力及逻辑思维能力的教学目的。
3.以数理结合的方式，将物理问题转化成数学问题。以数学理论为基础，如基础运算、代数式和函数等，物理理论概念和定理能够较好地被描述，以帮助学生理解其物理知识。同时，利用数学思维方法能够很好地解决物理问题，进而能够更好地学习物理知识。我们可以将物理学概念划分为两类，其中一类为仅有质的规定性概念，比如静止、运动、磁场等；而另一类同时拥有质的规定性和量的规定性，这种概念即为物理量，比如电流、速度、功率、压强、比热容、密度等。因为物理量与数学运算关系密切，所以，利用数学知识学习物理量的概念内涵是很好的方法，能够全面、准确地掌握此概念。
4.以比例法数学工具来解物理问题。在初中物理学中，比例法是一种最常用到的解题方法之一，即运用物理量之间的比例关系来解答物理难题。这种解题方式需要明确公式中物理量的意义、每个量在公式中的作用以及各个变量之间的比例关系是否成立。在解题中，我们需要用比例关系式建立起未知量与已知量之间的关系，进一步借助比例性质来计算未知量。在计算物理属性和物体运动特征的题目中，比例法是一种时常被采用的计算方法。同时，在某些物理实验难题中，时常会遇到缺少某种器材，并指定运用给定的器材完成设计的问题，可运用可测物理量之间的比例关系来解决难题。在解决计算类的物理问题时，比例法不仅能够省略反复套用公式带来的复杂计算，也能够解决因条件不足而难以直接计算的物理难题。运用比例法既能够通过定量计算得出结果，也能够经过定性分析来比较大小。
5.利用数形结合的数学思想来解决物理问题。把数形结合思想运用到物理教学中，可以发挥积极作用。物理学具有一定的抽象性，它描述的是事物的本质，并且受某些因素的影响，使其在具体的物理教学中有一定的物理学科的特征。利用数形结合思想解决物理问题具有以下特点：1.通过把物理中对象的特点和相关内容抽象化，运用数形结合的方法进行处理。2.在进行相关对象的讨论时，可以实现符号化，把物理对象的性质、特征等多个影响因素转变成符号，进行形式化演算。因此，在新的物理教学模式中，数形结合思想发挥着巨大的作用。通过数形结合思想可以帮助学生更好地理解物理知识，提高自我思考能力。
6.灵活运用各类数学工具。数学图像是物理教学中应用度较高的一种数学思想内容，通过数学图像能够简单快速地展现出复杂的物理知识与表现之间的关系，能够帮助学生发现掌握物理知识及规律，通过简单的数学工具解决物理学习中的问题。在实际教学中教师要加强对数学思维的重视，不断创新教学方式，将数学思想融入到初中物理教学中。首先要帮助学生正确认识数学思想，将数学思想与初中物理教学相结合，找到结合的突破口，提升初中学生的物理综合能力及解题效率，达到提升教学质量的最终目的。如在欧姆定律实验教学数据处理过程中可以使用数学图像进行实验作图展示，对实验结果所做的图像进行详细分析能够帮助学生快速找出实验规律，通过简单、直观的方式让学生清晰地了解实验的情境、状态及过程，明确实验中各个单项之间的关系，进而深入了解该知识点的意义。
教师在物理教学过程中不仅要重视学生对知识内容的了解和掌握，还需加强对学生综合能力和逻辑思维的培养。在初中物理教学中融入数学思想能够拓宽学生思维结构，削弱物理学习难度，提升学习效果。
参考文献
[1]潘德容 渗透数学思想方法提高数学解题能力的课堂探究[J].中学数学研究，2016，（8）。
[2]王凯 数学思想和方法在初中教学中的有效渗透探究[J].学子，2016，（2）。
论文作者:张德来
论文发表刊物:《教育学》2019年3月总第172期
论文发表时间:2019/4/25
标签：物理论文; 数学论文; 学生论文; 质点论文; 思想论文; 方法论文; 物理量论文; 《教育学》2019年3月总第172期论文;