培养高中生运用数学知识解决物理问题能力的实践研究

国慧

【摘要】在学习高中物理时，不仅仅要学习各章节的基础知识点，还应理解各物理定量之间的关系，然后通过实验的方法去获得相关的验证。高中生学习物理难在不懂得用数学知识去解决物理问题，当前许多高中生这方面的能力还是有所不足，本文通过学习高中物理如何运用数字知识去解决作一个浅述，以达到使高中生在学习物理时更加容易，从而提高高中物理的知识水平。

【关键词】数学知识;高中物理;实践研究

引言：数学知识在高中物理当中的应用还是非常重要的，无论是物理的观测实验还是理论探讨，它都涉及到数学知识的运用，所以，在高中物理学习过程当中，要培养学生将数学知识运用到物理学习当中的能力，而且要将这样的培养当作一个课题来深入研究并加以重视，这样才能真正地让学生养成这样的习惯，对学生提高物理的水平有非常大的帮助。

一、数学知识在物理学习中的意义

（一）数学能够帮助物理进行数量分析

数学方法是解决物理问题的一种工具，在很大程度上帮助高中生能够解决物理中的难题，首先它能帮助物理进行数量分析以及计算，只有数学知识的运用才能使物理学有一个完整的物理学体系。物理学一开始只是以对现象的定性进行描述，并不参与到分析以及计算中，将数学运用到物理当中去并不是当代人的发明，早在伽利略将数学与物理实验进行融合之后，物理学就从定性描述改变成分析和计算，最终实现了现在的精密科学。[1]数学方法在物理学当中的作用还是有很多的，如在物理学当中的微观世界的研究中，数学就担当了很重要的角色，可想而知，如果在物理学习当中缺少数学的参与，物理是很难有前进的可能。为了证明海王星的存在，科学家利用天体力学理论然后再通过数学的推算，最终得以证明。再如电磁波的存在是以光速传播的，都是通过数学的计算而得出来了。

（二）简化了表达方法，加速思维进程

在高中生学习物理时，尤其是概念与概念之间，大多数是以数字符号代替的，这与用物理的表述方法有着很大的差别，这种用数字符号来表述物理概念和关系时，简化了表达方式，从而使学生的思维不会过度地停留概念的字面表述上，使思维的进程加速，便于记忆，有些是用数字公式的方法，有步是用图形的方法等，还有物理定律也大多数也使用数学方法，如欧姆定律就是用I=U/R来进行表达。这种用数字或符号的概念表达，有利用学生的记忆，也有利于学生的学习能力提高。没有数学的物理学，学习的难度会更高。物理不仅仅是一个定性的描述，它还有定量的分析和计算的一个过程，在这过程当中，数学就提供了一种手段以及一个推理的工具，从而使复杂的物理现象显露其本质出来。

二、培养学生运用数学知识解决物理问题能力的措施

（一）把物理问题转化为数学问题

高中阶段将在学习物理的过程当中遇到的问题要用数学的思维能力去解决，这种能力要求高中教师进行大力培养，帮助学生养成习惯。其中主要涉及到用数学的表述方法去解决物理学中的概念，定律等，杜绝用死记硬背的方法对物理概念进行背诵，死记硬背并不是学好物理的方法，反而会使高中生在学习物理时感觉到越来越难。在高中生学习物理时，要习惯于将物理问题用数学的知识去解释并加以解决，使物理概念与数学知识进行相互融合，这样才能使学生在了解公式来源时有一个清晰的了解，并且很容易能够记住。许多物理的概念都是通过大量的物理实验才得出来的，最后才有了科学的理论论证，在高中进行物理实验的时候，要有意识地培养学生用数学的知识通过分析与思考，最终用数学知识来得出物理的定律，这样做的目的有两个，一个是使学生能够对物理定律有更深的了解，另处就是让学生真正了解，解决物理问题的方法，数学是一个工具同时也是一种方法，只有利用好这个工具，就能够将高中物理知识学的很轻松。[2]另外，学校要加强这方面的培训，努力使每一位学生都能够充分地利用数学的解题能力去学习物理知识。当养成了这种习惯，不仅对当下学习物理有益，对学生未来的发展也有非常大的帮助。

（二）用数学知识去分析物理问题

这里主要涉及到用数学知识去对物理问题进行计算和分析，从而进行推理和论证。在高中阶段，用数学知识去解决物理问题对部分学生来说有一些困难，产生学习困难的原因主要有对物理的概念没有真正理，导致思路不对，还有的就是利用数学运算时技巧性不强，生硬搬套，公式乱用，最后弄巧成拙，反而给学习增加更多的负担，所以高中教师在对学生进行物理教学时要强调一个概念，高中物理在运用数学解决问题时，它只是一个解题的工具，在数学应用到物理当中去的时候，要严格按照物理概念来进行，它也一定要受到物理定律的约束，物理学毕竟不是数学，要真正了解它们两者之间的关系，才能够将数学作为一种工具去帮助高中生学好高中物理知识。另外在运用数学知识去解物理题目时，有时物理定律并不适用物理题的条件，要灵活地选择恰当的方法，明确题义，从而理清物理问题的关键点，然后再用数学知识去解决。在用数学知识答题结束时，还要用物理的定义去进行相关的验证和讨论。

結束语：物理学它在高中学科中并不是独立存在的，也就是说它并不是一个物理学的定性描述，而是要通过数学进行计算分析的定量科学，高中生要将数学知识应用到物理问题当中去有着极其重要的意义，首先提供了计算的方法，其次是简化的表达方法，使学生的思维能力加速，在培养学生运用数学知识去解决物理能力方面，首先要让学生养成将物理问题转化成数学问题的能力，其次是培养学生将数学知识进行物理计算的能力，这样才能取得很好的学习效果。

参考文献：

[1]赵文萍.培养高中生运用数学知识解决物理问题能力的实践[D].内蒙古师范大学.

[2]李艳.高中物理总复习中培养学生解决实际问题能力的实践研究[D].内蒙古师范大学.