高中物理教学中数学思想方法的分类及渗透策略

袁媛

本文系2020年度濮阳市基础教育教学研究项目“核心素养下高中物理教学中渗透数学思想方法的研究”阶段性研究成果，课题编号：PJCJY2020083

摘要：在高中物理教学体系中，数学思想方法不仅是物理学理论的重要发展工具，同时也直接关系到课程教学的总体质量，而通过对高中物理教学与数学思想方法进行融合，能够进一步就物理课程理念进行贯彻，有助于在提高学生物理探究意识的同时培养学生的物理学科素养。对此，通过分析高中物理教学与数学思想的基本联系，探究高中物理教学体系中数学思想方法的主要分类，在结合教学实际的基础上指出数学思想方法的融合渗透策略，进而有效改善高中物理教学水平并促进高中学生物理素养的进一步增强。

关键词：高中物理教学；数学思想方法；联系；分类；渗透

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）01-0012

物理学科虽然与数学学科均作为两个相互独立的学科存在，但由于二者均需要就学生的逻辑思维进行培养，因此通常具有共通的教学思维和教学模式。但是基于传统高中物理教学，很多教师对物理教学本身的数学特性了解不足，即将物理教学失利的原因归为物理学科本身，这不仅导致学生的数学应用能力很难发挥，同时也限制了对于学生系统物理思维的培养。对此，教师需要进一步就高中物理教学与数学思想方法的融合价值进行明确，在探索符合物理学科特点教学模式的基础上确保数学思想方法的有效渗透。

一、高中物理教学和数学思想的联系

首先，诺贝尔奖获得者杨振宁指出，可将数学与物理之间的关系比作生长于同一根茎上的叶子，换言之，虽然物理学与数学分别就运动形式和空间形式进行研究，但二者具有共同的研究目的，即均旨在探索和分析自然界的基本规律。在此基础上，通过高中物理教学与数学思想方法进行融合，能够赋予物理教学全新的教学内容，并在扩充物理课程教学容量的基础上全面提高物理教学的教学质量。其次，《高中物理课程标准》指出，物理教学应着手于就学生的观察、提问、实验、比较、推理、表达能力进行培养，而其中最为重要的一点便是学生应具备采用精确数学关系表达物理现象的能力。因此，将数学思想渗透于高中物理教学的过程中，高中物理教学的教学目标更加明确，能够自然而然地增强学生的物理综合素养。再次，爱因斯坦曾说，数学的符号組成了这个世界，言外之意，作为百科之父的数学既是物理学的理论基础，又是物理学的研究工具。因此，数学思想方法使得传统物理教学的难题迎刃而解，能够在引导学生以数学知识解释物理问题的过程中启发学生的物理思维意识，并最终达到改善物理课程教学效率的目的。

二、高中物理教学中数学思想方法的分类

1.函数与方程思想

在数学思想方法中，函数与方程是一种较为常见的表达形式，而通过运用函数与方程思想来解释物理问题，能够清楚地展现物理关系量间的关系，在帮助学生正确推导物理问题的过程中形成严谨的物理科学态度，最终确保其解题能力和探究能力的有效提高。

2.数形结合思想

对于物理概念来说，其本身具有一定的抽象性特点，因此运用数学思想方法中常见的数形结合思想不失为一种较为有效的教学创新手段，其中，通过借助波动图像、振动图像、电流图像等图像形式展示复杂物理问题，能够帮助学生快速理解并解决物理难题，最终提高学生的学习效率。

3.归纳推理思想

所谓归纳推理思想，其指的是基于研究对象一部分特征推导整个物理规律的研究方法，例如，围绕匀速直线运动相关问题，以经典案例为依托，在总结规律的过程中形成完整的知识体系，是归纳推理思想的基本应用策略。

4.分类整理思想

在物理学科中，电学、力学、热学共同组成了物理知识体系，而由于高中物理知识相对较多，对学生的能力要求较高，因此可借助分类整理思想引导学生进行知识体系构建，进而不仅能够帮助学生全方位了解物理问题，同时也能确保学生形成系统的物理思维。

5.转化猜想思想

基于物理学科中的量与量关系问题，转化猜想思想是一种非常有效的探究手段。其中，通过就现有问题进行转化，借助已学知识进行研究，能够减少学生对于物理学习的抵触心理，有助于在帮助学生形成正确思维习惯的过程中启发学生的探究意识。

三、高中物理教学中数学思想方法的具体渗透策略

1.融合物理模型与数学模型

在物理教学中，物理模型的应用通常较为常见，而几乎所有的物理模型均具有较强的数学特性，因此，教师可就物理模型转化为数学模型，并要求学生以数学问题为依托诠释物理现象，这样不仅便于学生接受物理知识，而且也能大幅提高物理课堂的教学效率。

2.融合物理知识与数学知识

从实际来看，物理知识与数学知识具有较强的互通性，因此就二者进行融合同样具有一定的可行性。例如，针对抛物线运动相关知识，可结合物理实验与数学学科中的抛物线知识展开课堂教学，这样可以拉近学生与物理知识间的距离，同时也能调动学生的课堂积极性。

四、结束语

总而言之，物理学科是一门具有较强逻辑性和实践性的学科，而针对以往物理教学存在的知识抽象、课堂枯燥问题，运用数学思想方法进行渗透，不仅能够提高学生的思维能力，同时也能改善课堂教学水平。因此，在物理教学中应进一步加强转化猜想思想、数形结合思想在内的数学思想方法的应用，增强学生对物理知识的理解，促进高中物理教学质量的进一步提高。

参考文献：

[1]俞立硕.高中物理教学中数学思想方法的渗透[J].新课程研究，2019（24）：106-107.

[2]罗忠华.数学思维方法在高中物理教学中的应用研究[J].新课程（下），2019（7）：70.

[3]储欣萍.数学思想方法在高中物理教学中的应用[J].数理化学习（教研版），2019（3）：31-32.

[4]赵燕燕.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略分析[J].中学生数理化（教与学），2019（1）：38.

（作者单位：河南省濮阳市第一高级中学457000）