高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略分析
2019-01-18赵燕燕
赵燕燕
近几年我国一直在进行教育改革,我们需要不断完善新课程的目标,物理学注重培养学生的能力,而数学是物理学的重要工具.因此数学是物理学实现突破自身局限的有力工具,正是由于数学的帮助,物理学才能推动社会的发展与进步.
一、高中物理教学中渗透数学思想方法的教学
策略的现状
物理学是一门自然科学,它能够抽象物理概念,揭示物理规律,它的基础是实验.如何表述物理的概念和规律,包括如何解决物理问题,都需要用到数学.若离开了数学,很多物理概念就没办法形成,也没办法表达.物理的原理及定律,需要进行大量的物理实验才能概括总结得出.这时就需要利用数学工具,借助数学来整理数据,处理数据,并找出联系.除此之外,理论推导也能得到物理规律,在这个过程中,数学就能够逻辑推理和分析论证.例如,麦克斯韦描述电场与磁场的关系时,就是用的纯数学的形式.
《普通高中物理课程标准》提出了需要有应用数学能力.例如,在“运动的描述”中,就提到了匀变速直线运动需要用公式和图像描述.因此,在高中物理教学中,能够渗透数学思想方法是一件很重要的事情.高考的物理考纲中,也提出了考查学生渗透数学思想方法的重要性.主要包括,能够找出物理量之间的关系,能够用数学工具表达出物理规律,能够利用数学来处理具体的物理问题,能够借助函数图像来表达物理规律.
二、高中物理教学中渗透的数学思想方法
伽利略时代,人们开始学会了运用数学方法研究物理学,数学因此成为了重要工具.首先,物理概念的定义需要数学.例如,物理量加速度和功率需要用数学比值法,热力学中的自由能,抽象的概念需要利用数学方法.物理学引进了数学方法,进而有了新的阶段,从定性到定量.只有进行定量研究时,物理学才能体现它的价值.同时,总结物理规律同样需要数学方法,借助于数学工具进行推理,而且很多物理规律最初形式就是纯数学公式.
在物理学解决问题时,反应事物的比例关系,常用的就是比例法.而图像法同样是一种很重要的工具,因为图像直观、形象,能够更加清晰地理解物理的概念和规律 .函数法主要就是利用物理规律,根据各物理量之间的关系,利用函数方程来解决物理问题.它在物理教学中有着十分广泛的应用,例如,匀加速直线运动中速度与时间是一次函数关系,电功率中输出功率与电流又是二次函数关系.几何图形法广泛应用于力学问题.借助几何图形,学生们能够更加直观、形象处理问题.矢量法,力学问题还经常需要运用矢量法,它也是物理学中的一个重要的方法,矢量運算主要运用在 “平行四边形法则”或“三角形法则”中.
三、如何培养学生在高中物理学习中渗透数学
思想方法
通过很多调查显示,大多数的学生并不怎么会应用数学能力解决物理问题,只有较少数的同学对自己的能力比较有信心.通过很多的测试也发现,学生的物理成绩和数学成绩是有着很紧密的关系.因此,在物理教学中,教师要注重学生的数学能力培养,这样才能让学生的物理成绩得到提高.在表述物理概念和物理规律时,要使用文字表述物理概念,借助数学工具,进行深入分析,要让学生结合文字表述和数学工具学习物理.
实验是物理的基础,也是学习物理的重要方法.因此,在物理实验教学中,教师要引导学生认真观察实验现象,并且要利用具体的实例和情境,让学生能够对物理现象进行深入分析.同时让学生借助数学方法分析实验误差,并且处理数据.物理习题训练可以加强学生对物理的理解,因此教师要教导学生合理利用物理习题,教师还要培养学生运用数学工具的能力,通过这种方式培养学生逻辑推理的能力,以及分析论证的能力.让学生们能够应用物理概念和规律,加深学生们对物理的理解.
在物理教学过程中,要让学生认识到数学和物理之间的正确的关系,让学生明确数学方法在物理方法中的应用.因此,首先让学生要学好数学,打好基础,这样才能在物理中灵活应用.但是,也不能夸大作用,避免学生学习物理时纯数学化.
四、结语
在物理学习过程中,数学作为一个重要的学习工具,应用数学的思想和方法不仅对物理的学习有一定的帮助,还可以巩固其数学知识.因此,在平时学习数学的过程中,要将数学方法和物理的知识相互结合,并且相互渗透,以此让我们能够既学好数学又学好物理,做到双科一起赢.