数学对高中物理教学的意义

武忠伟

摘要：物理与数学之间具有千丝万缕的联系。在高中物理教学中渗入数学知识方法，不仅能够提高学生逻辑思考能力，使其充分体验数学对于物理学习所起到引导性作用，还能够让学生加深对物理的理解和学习兴致。基于此，本文主要从数学对于高中物理教学所产生的积极意义入手，进一步探讨高中物理教学中数学知识方法的运用，继而推动物理教学与数学的有机结合。

关键词：数学 高中物理 教学 意义

【分类号】G633.7

在物理学漫长的发展进程中，不仅仅是纯粹的依靠实践经验所搭建起来的，而是在与数学的融合中不断向前发展，数学是物理学发展的推动力。无论是物理基本理论知识亦或是实际的物理计算等都与数学存在着紧密联系，尤其是在高中物理教学中，数学更是发挥着重要作用。所以，教师应该有针对性开展物理教学，将数学科学合理的融入到物理教学中，指导学生善于利用数学思想方法来解决物理问题并提高自身思考能力，从而简化物理知识的抽象难懂并快速解决物理难题，提高物理教学质量。

一、数学对高中物理教学的积极意义

数学作为一门逻辑性较强且抽象化的学科，其知识语言具有简洁性和系统性的特征。所以，数学对于高中物理教学有其积极意义，是帮助学生解决物理问题的重要手段和工具。

（一）数学逻辑思维和分析方法有效解决物理问题

较之初中物理知识，高中物理知识更具抽象化和概念化，许多学生很难从文字意义上去深入了解和记忆物理知识，而数学知识具有较强的逻辑性思维及分析方法，能够有效指导学生解决物理难题。比如在解决物理难题时，往往需要综合分析方法、逻辑思维能力以及分析方法等，从题目入手开始进行反论证的分析方法，接着深入剖析问题并层层推理，直到所分析出的过程能够证实问题中的相关定理及已知条件，接着再通过综合分析法，以反论证方法来推理整个分析过程，最终得出问题答案。[1]不仅能够加快解题速度，还能够使物理问题的解答过程简单化。

（二）数学知识有效解决物理难题

高中物理知识和规律具有复杂抽象化的特征，若想在实际生活中找到相对应的模型作为教学参考，具有难度性。而數学知识能够充分的表达物理教学中相关规律和定义概念，继而帮助学生更好的掌握和理解高中物理知识的内容及其概念，并解决物理难题。

例如：运用三角函数方法去解决物理难题：一儿童玩具船静止在水平地面上，一个儿童用与水平面成53°角的恒力拉着船沿水平面运动，已知拉力F=4.0 N，玩具船的质量m=0.5 kg，经过时间t=2.0 s，船移动的距离x=4.2 m，这时儿童松开手，船又滑行了一段距离后停下（取g=10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）.如图所示，如果拉力与水平面之间夹角不定，使船能在地面上运动的最小拉力是多少？

二、数学在高中物理教学中的应用实践

（一）引入数学思想方法，活跃课堂教学

在进行高中物理教学时，教师应该积极引入数学思想方法来提高学生对物理学习的兴趣，使其物理课堂更加活跃，富有趣味性，并不断优化物理教材内容，以开发学生的发散思维能力及逻辑思维创造能力，有效实现高中物理教学质量。

一方面，应先引入数学逆向性思维，进一步简化物理的定理定律，使其复杂难懂的物理公式简单化，从而有效解决物理难题；另一方面，还应引入数学对称性思想，基于事物处于不断运动变化的本质特性，能够让学生迅速找出问题答案所在，继而简化解题过程，并提高学生的观察力以及对事物的敏锐感；最后，还可引入数学图像思想，充分利用直观图及图形分析来对物理现象及变化过程进行表达描述，从而简化物理知识和理论概念。此外，运用数学图像思想还能够培养学生的画图分析的能力，提高作图、识图能力，间接地加深和巩固学生对物理知识和定理规律的记忆。[2]使高中物理问题朝着简单化、易理解、准确性高、速度快的方向发展，有效提高教学效率。

（二）物理实验教学中融入数学知识

物理作为实验与理论性较强的基础学科，实验性教学在高中物理教学中起着十分重要的作用。所以，教师同样可以利用数学知识来进行物理教学，进一步优化物理实验课堂，这对于提高物理实验教学质量与学生洞察力水平有着十分重要的意义。比如教师可以充分运用图像法、数学公式法等将物理实验结果更为直观呈现在学生面前，让学生对物理现象进行观察，充分认识到物理现象的变化定律。此外，在处理实验数据时，教师还应该善于利用数学工具来进行处理，使其处理过程能够更为直观简洁，并有效提高物理实验数据的真确性[3]。

比如在教学“测量电源电动势和内阻”时，对于实验后所得的数据，学生很难马上从所得到的数据中来获取准确的判断。此时，若是能够采用数学常用的作图分析法，通过对所得的实验数据画出相对应的平面坐标系的横纵坐标点，学生就能够直观的观察到数据变化的大体趋势，继而判断出哪个数据的误差性较大，选择坐标点后，再通过制作U-I图像就能够得到电源电动势及其内阻的数值。

结束语：

数学知识、方法在高中物理教学中发挥着十分重要的作用。在实际的物理教学中，教师应该充分意识到数学的作用，将其物理教学与数学科学合理的结合，并根据学生的物理学习状况，循序渐进的将数学渗透到物理教学中，并不断提高学生逻辑思维能力和自我思考、探索问题的能力。使数学方法知识能够与物理教学活动更好的融合，创设出良好的物理课堂氛围，从而提高学生学习物理的热情，有效提高教学质量和效率。

参考文献：

[1]胡涛. 重视数学知识渗透 优化物理课堂教学——探析数学知识在高中物理教学中的有效应用[J]. 才智，2015，27：221.

[2]伍浩. 简析数学知识对高中物理教学的作用及实践[J]. 新课程（中旬），2014，03：114.

[3]张荣奎. 高中物理教学培养学生应用数学能力的方法与实践[D].山东师范大学，2014.