数学方法在初中物理问题解决中的应用

陈建龙

(福建省漳平市官田中学 364400)

我国新课改指出：每一个学科之间要加强联系，特别是数学和物理，因为二者都是理科，彼此之间都具有很强的交叉性，因此在教学中要做到互相渗透，关注彼此之间的关联和形式，数学思想方法在物理教学中具备一定的效用，教师将数学方法融合在实际的物理教学中会取得事半功倍的效果，同时，物理学的发展一定程度上也促进了数学学科的进步，二者是彼此促进的.

一、数学方法与初中物理之间的关系

在物理学中，数学方法属于一个主要的研究方法，很多物理难点都是借助了数学的方法才得以解决，例如，借助数学方法将物理实验相结合，伽利略就指出了自由落体的规律；牛顿构建了力学体系，也首次开创了借助数学形式表达物理公式的先河.可以说，数学在物理学中，不仅属于一种单一的计算工具，还是物理学科解决问题的一个手段.

比如，在数学教学中，点的意义就是某一个位置上的不考虑尺寸大小的物体，在力学中，质点概念也是借助点的概念为基础做出论述的.质点不但对点的意义做出了保留，同时还将原来的质量做出保存.针对物体尺寸来说，如果被研究物体的尺寸和其他物体尺寸相差较大的时候，依旧可以将这一物体看做是一个质点，比如，如果普通圆的直径围绕着太阳运转的轨道相比时，那么就可以忽略掉圆的直径. 在数学学科中，函数关系表达的是各个变量之间的互相制约和依存关系，物理学科中经常会应用函数来对物理现象的规律做出表达，而数学上类似综合法和等量关系这样的分析手法都经常在初中物理的推理和分析环节加以应用，总的来说，数学公式和方法都为初中物理提供了多样化的计算途径.

二、数学方法在初中物理中应用分析

1.数理结合方法

数学的数理结合方法可以将物理问题转化为数学问题，数学问题就可以借助代数法和函数法来将物理问题做出解决，帮助学生更直观地了解物理知识，同时，借助这种方法还可以更好的拓展学生的学习思维，使之可以更好的对物理知识做出学习.

在物理学概念上一共分为两大类，第一类是仅仅有质的规定性定义，包括运动和磁场等，另一类不但拥有质的规定性，同时还具备量的规定性，这种所谓的概念就是物理量，包括电流、压强以及密度等，正是因为物理和数学之间的关联，因此借助这种数学方法可以帮助学生梳清思路的同时对概念做出准确了解.

2.比例法

在初中物理解决问题中，经常会应用的数学方法就是比例法，也就是运用物理量之间的比例对物理难点做出解决，在这种解决方式上，需要对公式之间的物理量意义和每个量在公式中的作用做出明确，在实际解题中，需要借助这种比例法对未知量和已知量之间的关系做出建立，以此借助这种性质对未知量做出计算.

比如在对物体运动特征需求和对物理属性计算中，经常会应用的计算方式就是比例法，与此同时，在一些物理难题中，因为缺少对应的器材，就可以应用对物理量之间比例关系做出测量的方式来对难题做出解决.

在对计算类物理问题做出解决时，比例法不但可以简化计算过程和公式，还可以杜绝因为解决条件不足无法解决问题的现象.

3.数形结合方法

在物理教学中，也会经常运用数形结合方法，因为物理具有抽象特征，描述的都是事物的本质，也容易受到外界的干扰和影响，借助数形结合方法就可以对这些问题做出改善，因为，数形结合具有以下的特点：第一是可以将物理对象的特征和内容抽象化，借助数形结合方式做出处理；在对相关对象做出讨论时，可以借助这种数形结合的方法将之符号化，将物理对象的特征和内容转化为符号，进而继续做出演算.

所以，在物理教学中，数形结合方法具有一定的价值和意义，借助这种方式可以加强学生对抽象物理知识的理解程度，在学习中提高自我思考能力.

4.方程法

在物理实际教学中，对问题做出分析之后，可以借助数学方法中的方程法来做出演算，将物理知识过渡为数学知识，比如：

假设一辆汽车在公路上行驶，前边有山，10m/s是汽车的行驶速度，340m/s是声音的传播速度，在汽车鸣笛2s之后听到了回声，问汽车鸣笛时和山距离多远？

解：设汽车鸣笛时距离山x米，汽车在听到回声时的2s内又向前行驶了20m，在听到回声时汽车与山的距离为(x—20)m，声音传播距离为[x+(x-20)]m，因为声音传播的时间共计是2s，所以针对以上因素可以列出方程：

x+(x-20)=2*340

解之得:x=350m

由此可以知道，在初中物理问题的分析和解决中，会涉及到多个多变量，所以就会经常应用到方程式的数学方法，如果将物理问题借助方程法转变为方程问题，就会简化问题的解决步骤，也会降低对应的难度，因此，在初中物理教学和问题解决中应用数学方法往往可以起到事半功倍的效果.

总之，初中物理和数学之间有着较多的相似和交叉之处，作为教师，如何适当的结合实际情况做出数学方法的应用也是在之后需要关注的问题，要借助数学方法强化学生的数学思维，将抽象的物理知识转化为数学思维和形式，以此促进物理教学的发展.