何运桥 广元天立国际学校 四川 广元 628000
摘 要:物理学的发展,离不开数学这门工具性学科的支持,数学中的许多思想方法在物理学领域同样适用,因此,教师要在物理教学过程中渗透数学思维,引导学生用数学思维解决问题,让学生意识到数学思维对于学习物理多么重要,特别是对于高中物理的学习。
关键词:高中物理 数学思维方法 分类 渗透策略
一、高中物理教学中数学思想方法的分类
1.函数与方程思想。函数与方程思想是最常用的方法,它要求首先要找出各个物理量的关系,然后设未知数,用函数的形式把物理量的关系表示出来,再运用函数方程解决物理问题。这种思维在高中物理中很常见,学生不仅要熟练掌握在解决数学问题时运用这种思维,还要学会运用这种思维解决物理问题。高中物理中,很多公式和规律的推导都有可能涉及到这种思维。例如,在学习匀变速直线运动知识点时,一般会涉及到s、t、a、v0、vt这五个物理量,结合它们之间的关系式,运用函数与方程思想,知道其中三个物理量就能确定另外两个物理量。这是属于比较简单的情况,还有更复杂的,甚至可能会用到数形结合和其他思维。
2.数形结合思想。数形结合通俗地讲就是将抽象的数量关系与形象的几何图形相结合,将复杂的问题简单化,将抽象的问题形象化。数形结合思想特别适用于描绘一些抽象的物理概念,有些物理概念单纯地依赖语言描绘学生很难理解,即使理解了,在解决实际问题时学生也会不知所措。这时,教师就要善于运用数形结合的思想,用更直观的方式让学生理解所学知识。例如,在学习位移知识的时候,如果只是依靠语言描述,学生理解起来会有一些困难,这时候就可以运用图像来辅助理解,学生就能够更容易掌握位移与时间、位移与速度的关系。除此之外,还有很多知识点都可以用到数形结合思想,数形结合虽然使得问题更直观明了,但是操作起来也有一定的困难,学生要准确定位各个物理量。
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3.转化与归纳的思想。转化与归纳就是将未知转化成已知,运用已学的知识解决未知的问题。学习就是一个不断拓展的过程,举一反三是学生应该拥有的一项重要的能力,转化与归纳就是在培养学生的这种能力。当学生新接触一个概念、一个现象时,要学会把这些新事物与以往学习过的内容相联系,进行类比,或者同类归纳。所有的学科都不是孤立存在的,学生除了在同一学科内转化与归纳,还要在不同学科之间进行归纳,总结出一般的规律。例如,学生学习了能量守恒定律,可以进行类比,来解决机械能守恒定律。其实,很多知识点之间都是有联系的,教师要善于探讨其中的联系,给学生指引更有效的学习之道,使得学生所掌握的知识系统化、条理化。
4.分类讨论思想。高中物理教学中分类讨论思想与数学类似,主要就是分情况讨论问题,充分考虑某一规律、公式适用的条件,然后对其进行逐一讨论。另一种情况就是,在做实验时,不确定哪些变量会影响结果,可以采取分类讨论思想,逐一改变变量,然后总结归纳出精确的结论。例如,在学习受力分析这一部分知识时,就常用分类讨论的思想来判断物体所受的力,这样不仅高效,而且还能避免遗漏问题。特别是当一些物体重叠在一起时,分析受力情况,可以按受力类型来讨论,也可以将某个物体隔离出来分析它的受力情况,具体怎样分析,还要视情况而定。
二、高中物理教学中渗透数学思想方法的策略
教师要不断学习。作为高中物理教师,不仅要擅长物理学科知识,还要熟悉数学知识,将数学思维融入到物理中来,在教学过程中循循善诱、因材施教。学生进入高中难免会有一些不适应,学生掌握的知识有限,思维也很局限,解决问题时很难做到综合考虑。教师要循序渐进,给学生一些理解消化的时间,让学生慢慢适应多思维考虑问题。
从接触一个知识点开始,教师就要学会开始给学生渗透数学思维。例如怎样理解一个概念,可以用到数形结合的思想;某一结论是怎样出来的,可以运用分类讨论思想;同类的问题可以用到转化与归纳思想等。特别是高一的学生,他们的认知能力是有限的,教师要悉心引导,让他们要有这种意识,让他们知道数学思维对于解决物理问题的重要性,学生综合思考问题的思维需要一点一点积累。
教学过程需要教师和学生的共同参与。教师做再多的工作,如果学生不配合,那还是没有任何意义。学生要有探索问题的兴趣,积极尝试运用数学思维解决问题,养成良好的学习习惯。教师要多给学生一些鼓励,要让学生勇于尝试运用数学思维解决问题。物理中包含抽象的知识,有的知识必须运用数学思维综合分析才能理解。知识与知识之间的联系也是很密切的,学生要想在物理学科上有一个大的进步,就需要长期的积累。
总之,要想教好、学好物理不是一件容易的事,教师要引导学生运用数学思维解决问题,化难为简,培养学生的思维能力,提高学生学习物理的效率。虽然其他因素对于学好物理也很重要,但是在物理教学中渗透数学思维是非常重要的,也是必不可少的。
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[J].新教育时代(教师版), 2016年19期。
[2]徐卫兵 高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略[J].物理教师, 2016年1期。
[3]刘海滨 高中物理教学如何提高学生的抽象思维能力[J].成功(教育版),2013年16期。
论文作者:何运桥
论文发表刊物:《中小学教育》2017年10月第293期
论文发表时间:2017/9/15
标签:思想论文; 思维论文; 数学论文; 学生论文; 物理论文; 教师论文; 物理量论文; 《中小学教育》2017年10月第293期论文;