探讨如何将数学知识更好地应用在物理教学之中

赵 洁

（广东省深圳市西乡中学，广东 深圳）

高中物理是一门有相当难度的学科，但如果掌握了正确的方法，并且勤奋刻苦，不断总结提炼，我们会发现在高中物理的教与学中，不仅能够取得理想的成绩，更能体会到经过辛苦努力后而发现上帝“秘密”的欣喜。我们知道，物理学涉及实验、物理思想和数学方法等多个方面，内容涵盖有物理现象、概念、物理量及定律等。无论是在课程标准还是高考物理考纲中，都强调了要考查学生巧用数学手段解决物理问题的能力。谢雨萱的《高中数学和物理相互渗透的可行性研究》、赵子怡的《高中物理常见的极值问题解法探究》、周丹丹的《运用数学知识解决高中物理问题的教学研究》等大量文章，对数学知识在高中物理教学中的作用进行了研讨并提供了实践，可以说众多高中物理教学工作者都认识到了数学知识在高中物理教学中的重要性，那么如何将数学知识较好地融入高中物理的教与学中是大家共同面对的难题。本文正是从这个角度，探讨如何将数学知识更好地应用在高中物理教学之中。

一、在物理教学和数学教学的课程安排以及教师在编写课程教案、课堂教学时，注重把物理教学与数学教学融会贯通

1.注重物理教学与数学教学课程安排的协同性。通过与教学部门的沟通协调，注重物理教学和数学教学的同步，确保学生能够将各学科之间的知识有效衔接，形成知识合力，避免相互拖后腿的现象发生。如三角函数在物理的运用主要有力的合成与分解、运动的合成与分解等。学生在高一上学期，学习力的合成与分解时，就需要用到三角函数，而数学在学习三角函数时通常安排高一下学期的后期，这就与物理教学不能够形成有效的互补。教育部门应当统一协调和安排，综合解决这类跨学科的知识同步问题。

2.注重数学基础知识的联系和铺垫。要在高中物理解题中运用数学知识，就需要先在物理教学中对数学概念进行一些渗透，比如，类似定义的名词，如：向量既是大小、方向方面的量，又能够遵守三角形的不变法则，当换到物理中时发现，需要在四边形法则之下对其进行讨论，所以向量、标量的区分，就是一个显著的示例。此外，抛物线在两种学科中均存在，但在物理中要考虑空气阻力问题，而在数学已经拥有了这方面的了解，通过区分差异，在学习中可以更好地理解物理概念等。

二、注重使用数学方法打开学生对物理学习的兴趣之门

数学知识在高中物理解题中的应用，主要是通过对数学中的一些函数、方程、几何、极值法等基本却处于核心地位的内容加以应用，使其能够在高中物理学中对规律的描述、物理概念的理解、公式的推导等快速、有效加以把握，从而形成一种新的解题思路，更为简化地将复杂问题通过数学方法加以解决，提高解题效率等。

1.注重学生宏观思想的引导。首先要让学生明白，世界万物是相互关联的，物理学习也不例外。物理学习中经常会出现物理学科与其他学科的交叉综合，并且其他学科知识的学习滞后会造成物理学科学习障碍，特别是数学学科教学滞后对物理教学影响很大。同时，物理学科教学滞后也会对其他学科造成影响。因此，物理教师有必要引导学生掌握物理学习和数学知识之间的关键环节，以利于教师和学生更好地预设、更有针对性地解决物理问题。

2.鼓励学生使用数学方法解决物理问题。通过大量的物理习题的练习，我们知道，数学知识在高中物理解题中的应用有具体的关联，也有明解的方法，以及应用的必然性。在高中物理教学实践中，教师可以通过以某个学生使用数学方法解题的良好个例为切入点，鼓励该学生向同学们讲解解题思路，通过让学生现身说法的方式，鼓励学生多动脑筋，开动思想的机器，在快乐学习的同时，强化学生的主体认同感。

3.培养学生在物理学习中养成归纳总结的能力。在物理教学实践中，注重鼓励学生将使用数学方法较多的同类题进行归类，并识别总结同类型题，以期达到万变不离其宗的效果。极限法在物理上运用比较多，如用极限法求瞬时速度等。教学中，我们常使用函数法解决物理上追击问题、带电粒子在有界磁场中运动求解粒子飞出磁场的位置坐标等问题。此外，用微元法可简化复杂物理过程，用熟悉的规律迅速解决问题。如推导重力、电场力做功与路径无关等。通过不断总结提炼，让学生自己体会，学会融会贯通，培养学生从被动的建立联系到自发的主动建立联系。

数学是物理学的基本工具,如果抛开数学的基础和方法应用，想学好高中物理是不太现实的。并且多年高考已经证明，数学的灵活运用是高考的热点问题，也是高考考查的基本能力之一，是学生应该养成的严谨的思维逻辑的基础，对于学生个人的发展也是有很大的益处。本文从物理教学和数学教学安排设计的协调上，从教师教案编写、课程设计的梳理上，从如何鼓励引导学生培养数学方法解决物理问题的习惯上提出了一些建议，但在现实的高中物理教学中，如何鼓励学生通过一种新的思路打开对物理学习的兴趣之门，并使学生从中能够领略并学会对多种新思维的理解、分析、掌握与应用等，还存在着很多难题，这需要广大高中物理同行共同探索。