高中物理教学中如何应用数学思想与方法

龙朝飞

摘 要：高中物理学科有一个很大的特点就是同数学学科的交集十分广泛，从中很容易找到数学的身影。因而在物理学科教学中不仅要注重对物理基础知识的讲解，同时还要讲解一些物理学科中能够用到的数学知识，进而让物理学科教学的质量有所保障。以高中物理教学为例，重点分析了数学思想与方法的应用策略，以此对教师的工作起到一定的参考作用。

关键词：高中物理教学;数学思想与方法;应用策略

高中阶段物理具备一定的学习难度。而物理学与数学有着密切的关系，物理概念与规律的表述、问题的解决都要借助于数学，数学是物理学的研究工具。数学对物理学有重要的影响，物理学理论的创立与发展要借助数学，若没有数学支撑，物理学将无法得到应用和发展。在此情况下，教师需要将数学思想与方法与物理教学结合起来，借助数学思想与方法来解决物理学科中的疑难问题，来不断减轻学生的学习压力，从而让学生爱上物理。

一、高中物理教学应用数学思想与方法的重要性

许多老师会发现，在高中物理教学中，几乎所有的学生都还保留着初中的学习习惯以及学习思维。数理化这三门课程，其实使用的是捆綁在一起的一种思维学习模式，数学的思维对物理的学习起到促进和帮助的作用。但是，如今的课堂教授将这两科分开，这样的话，学生在物理的学习中会面临一定的困难。并且，物理的教学有着超高的灵活性，以及物理教学内容有不固定性，这样就会导致学生的极度不适应。

由于现在的物理教师在上课时，没有做好引导说明，许多学生并没有将两个学科联系到一起，遇到物理问题时，根本不会想到用数学的思维进行解题，导致同学们在学习物理中问题越累越多，学习的积极性渐渐降低。因此，老师在物理教学的课堂中，需要将物理和数学思维的联系告诉同学们，并且引导他们用数学的思维方法去解物理的题目，将两种科目的学习合并到一起，从而让数学和物理的学习水平共同提升。

二、高中物理教学应用数学思想与方法的必要性

笔者发现，大多数物理教师在教学过程中采用“灌输式”的教学方法，致使学生处于一种被动的地位去学习物理的，进而会导致学生的学习积极性下降，从而会造成低效的课堂效率。同时，大多数教师对数学思想与方法的重视程度过低，导致在实际教学过程中并不会给学生讲解一些同物理学科有关的数学知识，致使学生的物理学习只能停留在物理学科单方面，无法实现物理与数学两者的有效结合。在此情况下，“教师的教”与“学生的学”完全分割开来，不但会阻碍和谐师生关系的养成，而且也不利于教师对教学活动进行改进。因此，将数学思想与方法应用到高中物理教学当中十分必要，首先教师要用通俗易懂的语言给学生讲清两者的内在联系，保证学生能够及时转变学习思路;其次要将两者有效结合起来，并付诸实践来不断提升物理课堂教学水平;最后还要反思以往的物理课堂实践活动，进而探寻出更加高效的教学方法。

三、将数学思想与方法应用于高中物理课堂教学的策略

1.摸清学生的数学基础

笔者在实际教学过程中发现，学生的数学基础同其物理学习成绩呈现正相关的关系，数学基础扎实的学生的物理成绩也较为优异。因此，教师在实际教学过程中，还要关注学生对于数学思想以及方法的掌握情况，首先要积极同数学教师进行交流，了解每个学生的数学知识的掌握情况，以便更好地制定教学策略。其次教师要对高中物理教材进行一个全面的分析解读，并对学生在高中阶段需要掌握的数学思想以及方法进行一定的整理，来明确其数学思想教学目标。最后要做好有关数学思想与方法在物理课堂教学中的渗透工作，使物理知识点与数学思想方法能够紧密衔接起来，从而能够让学生在物理学习过程中变得轻松容易。

2.适当调整教学活动

要想不断提升课堂教学活动的质量，必须要积极探究新情况，并依据其情况的变化来选择相应的解决对策。首先，教师要转变学生在学习过程中的地位，不论是学习任务还是学习计划的制定，都要按照以学生为中心的原则，确保学生在教学活动中处于主体地位这一教学目标的实现。其次，要依据学习内容的难易程度来对物理知识进行分层，并采取由易到难层层推进的方式来开展物理教学，这种教学方法能够让以学生以饱满的热情投入到物理学习中，进而有助于学生学习效率的提升。最后，处理现如今学生物理学习普遍存在的“理论能力强而实践能力弱”的问题，在教学活动中加入一些物理实验等实践活动，增加学生的实践机会，从而提升学生物理知识的实际应用能力。

3.借助数学思想与方法进行解题

解题是一种有效的教学策略，教师在开展物理解题活动时要注重渗透相关的数学思想以及方法，从而让物理课堂教学起到事半功倍的效果。首先，在设置物理问题时要充分结合教材内容以及学生的认知能力，不能设置一些与本节内容无关的问题，也不能设置一些学生无法解决的问题。其次，在解题之前要引导学生回忆与本题相关的数学知识点，来一步步培养学生解决物理难题时先分析其相关的数学知识点的思维能力。最后，要对常见的物理问题中的数学知识点进行总结，来不断提高学生两者有效结合的能力。以“力学比例计算题”为例，大多数学生通常是采取简单的比例法来迅速得出答案，但是这种方法也存在很大的缺点——计算结果很容易出现偏差。为了提升学生的解题的正确率以及速度，教师首先要给学生讲解有关“力学比例计算题”的解题过程，让学生理清解题思路;然后给学生讲解一些与此类题相关的数学知识，保证学生能够具备扎实的数学功底;最后要设置出一些类似问题，让学生在解题过程中对其知识能如实掌握。

4.针对学生的情况进行教学调整

随着我国科学技术的不断发展以及人民生活水平的不断提高，教育事业的发展也是所有家长都关心的事情。因此，我国的教育模式也进行了改革。传统的教育模式有一定的约束性，老师多注重理论教学，完全不考虑学生学习的实践性。这样一来，学习的课程越来越难，学生的解决能力也越来越弱，从而导致学生产生了巨大压力，对学习失去了兴趣。所以，在新型的教学模式中，教师要更加照顾学生的学习情况，将学生的接受能力以及学习进度作为教学主体，每次课后了解学生的学习情况，根据大部分学生的进度对教学难度进行调整，在课堂学习中增加一些互动，从而培养学生的学习兴趣。老师在教学的过程中，不能盲目地以考试目标对学生进行要求，要注重学生的素质、思维能力等全方位的发展。并且，在日常的教学中，注重培养学生对数学工具的应用能力，将数学的逻辑思维应用到物理学习中。

四、数学思维教学的具体方法

1.运用函数和方程思想学习物理

物理和数学本就是一体的，教师在引入物理概念的时候，可以采用数学的函数和方程的思想方法，让本来烦琐的物理解题变得简单易懂，这样一来，学生在日常的学习生活中的压力也就大大降低了，为物理教学的顺利进行添加了助力。

例如：在“运动快慢的描述——速度”这一课时的学习中，老师可以运用数学的方法来导入，让同学们自行分析各类物体的初始位置、末位置和经过的时间等因素，让学生用数学的方法来比较运动的快慢程度。逐渐建立起速度的概念用数学函数和方程简单明了地将速度的含义表达出来，达到简单易懂的效果。

2.运用数学中的数形结合思想进行物理解题

物理的解题过程，是许多学生都头疼的一个过程。但是解题也能够检测出学生的学习成果和物理思维的发散，以此来培养学生的良好心理素质。但是，一般来说物理的问题都比较抽象，许多学生在解题时经常没有解题思路。为了打破这种现有的局面，教师在教导学生解题的过程中可以引入数形结合的方法。如此，用数形结合的方法来表达物理题目中的抽象关系，将复杂的东西简单化，这样才能提高学生的解题技巧和解题速度。

例如：在“曲线运动”的课程教授中，老师可以运用数形结合思想方法用坐标图将曲线运动标注出来，让复杂的物理信息变得简单易懂。

3.运用数学中等价转化的思想方法分析物理实验数据

一个实验的进行，是物理这门学科的核心所在，每个学生在学习物理时必须掌握实验操作步骤，也必须经历实验的过程。物理实验过程，不仅增强了学生对基础知识的掌握力度，而且还增加了学生的动手能力，让学生的思维更加灵活。但是，在实验过程中，对实验数据进行正确的分析也是一个重要的环节，很多学生在分析实验数据时，很难做到正确地分析，这样不仅影响了实验的目的和意义，还会对实验的教学带来影响。为了解决这一个巨大的难题，老师在进行实验数据分析时，可以引入数学中的等价转化的思想方法来解决数据分析难题。将物理实验问题转化为相应的数学问题。现在的许多学生，在面对数学题的时候丝毫不慌，从容不迫，但是一遇到物理题目，就会变得束手无策。因此，将物理分析转化为数学题目，降低了学生的心理压力，在结果计算出来之后再还原成物理问题。这样在减轻学生心理压力的同时，还能正确地解决物理问题。

例如：在“用打点计时器测速度”这一课时的讲解中，老师除了让同学们了解计时器测量速度的原理之外，还有适当地通过运用数学等价转化思想方法将问题化难为简，方便学生的理解，并且高效地发挥了实验的价值。

综上所述，在高中物理教学中运用数学思想与方法，不仅与现代教学理念是契合的，而且也能避免以往许多问题的出现，进而能够让物理教学实现新的发展。因此，教师在实际教学活动中，除了要摸清学生的数学基础以外，还要依据教学实际来适当调整教学活动，并且要借助数学思想与方法来进行解題。在高中物理教学过程中，把物理问题与数学思想相结合，两种方法的渗透可以将抽象的物理知识变得简单易懂，便于学生掌握和运用。因此，教师在物理教学中应该将数学和物理的关系明确地告诉学生，并带领学生运用数学思想与方法解决物理问题，从而促进学生物理学习水平的提升。

参考文献：

[1]王春燕.在高中物理教学中如何应用数学思想与方法[J].学周刊，2017（5）：117-118.

[2]徐卫兵.高中物理教学中渗透数学思想方法的价值研究[J].物理教师，2014，35（11）：6-8.