浅谈高中物理教学与数学知识的融合

摘 要：高中物理是一门十分注重定量分析和逻辑推理的学科，它与数学这一基础学科有着密不可分的联系，许多物理问题都得借助数学知识来解答。但是在教学实践中，高中数学与物理教学存在着各自为政，单打独斗的现象，导致高中物理教学与数学知识的融合在教学实践中却不尽如人意。可以说，巧妙地將数学知识融入物理课堂教学之中不仅有助于物理逻辑关系的推理论证，同时也对学生的解题能力有质的提升。

关键词：高中物理;高中数学;知识融合

中图分类号：G63          文献标识码：A

文章编号：1673-9132（2019）30-0096-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.30.088

想要在物理教学过程中有效融合数学知识，首先要认清两者之间的关系。在明确各自相关概念的基础上，先针对问题给出的条件用物理知识加以分析，找到数学知识的切入点，而后联系数学知识求解问题。以“平抛运动”这一知识点为例，它属于高中数学中的抛物线问题，所以物理教师完全可以借助这些数学知识来解答物理问题，有效提高学生的解题能力，提高教学的实效性。

一、物理教学中融合数学知识的力度

可以说，物理问题的解决离不开数学知识，但二者之间还是有本质上的区别。我们能借助到的数学知识只是一部分，并不是所有数学概念都能在物理中行得通，所以说在解决一些物理问题时，我们要结合问题实际情况来巧用数学知识，才能获得最合理的答案。

我们借助数学知识来解决物理问题，目的在于化繁为简，可是运用不恰当，就有可能将问题复杂化。伟大的物理学家爱迪生给予数学家阿普拉计算灯泡体积的任务，可数学天才阿普拉测量计算了半天也没搞清楚其准确体积是多少，而爱迪生给灯泡中注满水，再将水倒入量杯中，马上就计算出了灯泡的体积。通过这一故事，我们可知其实很多物理问题并不复杂，若是强行用数学知识解决所有物理难题，那只能将问题复杂化。

二、高中物理实验教学融入数学知识

物理实验在高中物理学习和探究中具有重要的作用，同时也是高中物理教学的重要组成部分。将数学知识融入到高中物理实验教学中，不仅有利于学生对物理实验进行量化处理，还可以运用数学公式、图像将物理现象的变化规律直观地呈现出来。这样，学生再进行物理知识的理解就容易多了。由于物理实验实际操作过程中存在较大偶然因素和系统误差，使得实验结果与理想模型之间具有一定的差异，而通过数学中的“均值法”“逐差法”等知识，可以将多次的实验数据进行数学分析，从而得出较为准确的实验结果，提高实验的准确率，这样更具有说服力。在一些物理实验中，教师可以引导学生根据已知量进行作图，并将对应的数据函数图像进行体现，这样很快就能够发现物理量之间的线性关系，对于一些复杂的物理量可以融合换元的数学思想，化繁为简，将物理本质规律直观地呈现，既有利于学生学习兴趣的激发，也能提高学生的学习效率，促进学生的实验能力、探究能力和创新能力的发展。

三、高中物理教学中融入数学思维

（一）逆向思维

数学中的逆向思维在高中物理学习过程中有着重要作用。逆向思维能够帮助学生解决一些复杂难解的物理问题。我们通过逆向思维将物理问题解题过程的末态逆转成初态，通过逆向分析法分析问题，其优点是将物理问题简单化，且利于理解掌握物理公式，提升物理解题速度。

（二）图像思维

我们在学习物理知识时涉及大量的作图，这就利用到了数学几何作图的内容。将一些抽象物理变化，用图像来呈现，其有利于直观描述物理问题中蕴含的规律，同时表现出物理量之间的关系。从另一角度来说，图像思维还培养考查学生的作图、识图能力，有助于将一些有难度的物理问题条理化。比如，在“力的合成与分解”中就得借助直角三角函数、向量的加减法运算等数学知识。当然还有很多点需要我们物理教学从业者细心挖掘。

（三）比例思维

许多物理问题的解答我们还可以借助运用到数学比例法。比例法的优点在于其可以有效规避一些与问题无关的物理量，清晰罗列出有助于答题的未知比例量，切实有效地将解题过程简单化。同时，我们在借助数学比例法进行解题时，还能够清晰察觉到物理公式中相关变量间的关系，明确物理公式的特定意义。

数学知识在物理教学中有着至关重要的地位。物理教学与数学知识的巧妙融合可以使物理教学变得更具科学性和逻辑性，也能让学习者深刻感受到物理知识的奇妙，激发学生的学习兴趣，更好地培养学生严谨的学习态度，提高学习效果。当然，我们也要意识到数学学科与物理学科的差异性，可巧妙借用但不可乱用，充分认识到数学知识所发挥出的实质作用和教学价值。作为物理教师，我们有必要将好的教学学习方法引导给学生，让学生意识到数学知识在物理学习中的作用与价值，在培养学生数学思维的同时，提升物理学习的效率与质量。

参考文献：

[1]华城林.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略[J].高中生学习，2017（12）.

[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（11）.

[3]王林锋.高中物理教学中渗透数学思想方法[J].中学生数理化（教与学），2017（1）.

[责任编辑 杜建立]

作者简介： 马拴科（1978.7— ），男，汉族，甘肃灵台人，中学一级，研究方向：高中物理教育教学。