初中物理解题“数学化”成因分析及矫正方法

张国锦

不少学生在学习物理课程时，会不自觉地代入学习数学课程的思维，长此以往，导致学生在解决物理问题时也会出现数学化倾向。所谓物理解题存在的“数学化”思维倾向，指的是初中生群体在解决物理题的过程中，对题干中出现的数字过度重视，通过数学思维来解题，缺乏对题干中逻辑关系的分析以及理解。针对这一问题，物理老师需要对症下药，采取具有针对性的解决措施，让学生能够明确物理题的解答步骤和思维方式。

一、在初中阶段物理习题解决过程中出现“数学化”倾向问题的成因

（一）对物理题目中出现的数字过分重视

在初中阶段物理学习过程中，不少学生会利用“数学化”的思维来解题。在过去，数学老师经常让学生以题目中出现的数字信息作为线索来解题，对数字之间的关联进行分析，通过分析解答题目。但物理题中出现的数字并不是均有意义的，所以初中生在解题时，不能只重视题目中出现的数字。

（二）初中生不了解物理公式具体的适用范围

虽然课本中已经给出了物理公式差异性的适用范围，要满足了某些条件，这些公式才可以进行使用，但在实际学习中，很多学生只是简单地将数字套人公式，并不会考虑公式的适用范围，使得解题出现“数学化”倾向，对于后续的物理课程学习也会产生负面影响。

（三）缺乏物理学科思维

学生在初中阶段才开始接触物理知识，所以在学习物理课程之前，并没有系统的完备的解题思维，而且物理老师在教学时也并未刻意培养学生的解题思维，这使得初中生仍会利用数学学科的思维去对物理问题进行思考。这无疑会导致初中生在解决物理问题过程中出现数学化的倾向。

二、矫正初中阶段物理习题解决过程中“数学化”倾向问题的有效路径

（一）创新思维方式，激发初中生的物理思维

现阶段有些初中生未对数学与物理学科之间存在的关系进行深入分析，仍然习惯通过数学思维方式思考物理问题，忽视了运用物理思维来解决物理问题。很多初中生往往对物理量之间存在的数值关系高度重视，却未能充分了解到物理概念所蕴含的意义。因此，初中生应当在分析和解决物理学科问题的过程中，按照以下的步骤和思维过程进行解题：首先，可以按照物理问题所处的问题情境，正确、清晰地认识物理图像，建立物理模型；然后学生可以按照对象和条件等一系列内容，正确选择物理公式和解题方式。上述步骤中，前两点是形象思维，需要根据问题展开分析，而最后一點则是抽象思维，要按照概念、规律所存在的逻辑关系以及内在联系，进行深入思考，得出最终结论。

以“我们是怎样听到声音的”这节课的教学为例。这部分课程是需要让初中生了解到人耳是如何感知到声音传播的，而且要了解双耳效应以及骨传导效应。初中生在学习这部分知识的过程中，老师可以鼓励学生先自主进行教材内容的阅读，并指出自己对教材内容的不解之处，同学之间相互进行答疑解惑；然后物理老师快速讲解学生熟知的知识内容，并对于学生难以理解的知识进行重点讲解，引导学生探究。这种教学方式有利于帮助初中生养成物理学科的思维方式，提升其解答物理习题的能力。

（二）强化对解题规范的训练，以培养初中生的物理新理念

按照现阶段初中生将物理问题当成数学问题解答的现状来看，初中生的思维模式仍然停留在数值计算这一层面，既没有形成物理知识学习的新观念，也没有形成通过物理观念来解决物理问题的物理学科思维。因此，初中物理老师需要强化对学生解题规范方面的指导。

以“声音的特性”知识教学为例，教学中会涉及有关声音强弱这部分知识的研究实验，若题目中出现了有关内容，就要求学生把实验中推断出的条件信息在实际解题过程中清楚地进行表达。唯有如此，才是完整的、系统的物理习题解答过程，才不会使解题出现“数学化”倾向。

（三）对数学和物理教材内容进行学科区分

在初中学习阶段，数学和物理学科还是应当做好学科区分工作的。初中物理老师可以将教材内容作为区分学科的关键。

比如，在“长度与时间的测量”相关知识内容的教学过程中，教学导学与数学学科中学过的内容十分相似，而且导学通常是利用周边物体测量长度，认识常见的长度符号以及单位等内容。以这些知识点进行课程内容的展开，会让很多初中生感到熟悉，也不会对这部分知识的学习产生畏难心理。自然而然，学生也就会产生没必要对数学学科和物理学科的这部分的知识进行区分之感。尤其是解题中，单位和计算方法都一致，这时物理老师如果想要帮助学生区分这两门学科中有关时间与长度的测量知识，就需要为学生做出解释：大家学习有关这个章节的知识内容时，是想要对物理学科所具有的奥秘进行探索，数学学科当中学习这部分内容更多是为了计算。

“我们学习物理学科的这一章节后，还需要对秒表相关的知识进行了解，因为秒表会在我们后续学习过程中起到很重要的作用，会在实践中经常使用到。”“对本节课物理知识的学习，可以让我们了解到光年是计量天体间时空距离的长度单位。我们大家来想一下，在数学知识学习过程中会有光年这样的概念吗？”这种类型的引导有利于帮助初中生群体更加明确区分数学和物理教材的侧重点，认识学科区别，在后续学习过程中自觉区分。在初中阶段，虽然这两门学科之间的差别并不明显，可随着物理知识学习的深入，对学科进行区分会对学生日后学习物理知识产生很大的帮助。

（四）分析具有数学化倾向的物理问题要针对性解题

初中阶段物理学科教学中要想解决数学化的倾向问题，还需要从初中生的实际情况出发，不能搞“一刀切”。教学实践过程中，必须要认识到初中阶段物理学科是单独的一门学科，数学则是一门工具学科，两者之间具有很大的区别，数学计算对于物理学科而言更多是解题所必需的工具，但却不是解题所需要的全部能力。

教师也要思考研究：这道题是否真正运用到了数学方面的知识？为什么一涉及物理的计算题，学生就会把物理题和数学计算混为一谈？是否是部分初中生未能把物理学科当作单独的一门学科来看？教师要找到原因帮助学生在物理知识学习过程中培养物理思维，真正从观念上进行改变。初中阶段物理学科解题过程中出现的“数学化”倾向问题具有不同的成因，部分学生是由于未意识到自己存在“数学化”问题，还有些学生纯属故意为之，所以，物理老师必须要从具体情况出发展开针对性指导和帮助，以提升初中生对数学和物理教材内容进行区分的意识，使他们能够对物理学科有正确的认识。

（五）重视对物理知识所蕴含的意义，帮助学生建立起物理学科知识体系

当初中生将物理问题当成数学问题进行解答时，部分学生仍只关注数字，而忽视了物理问题中蕴含的物理属性、物理规律，以及概念中蕴含的物理意义，导致只是得到了纯“数学化”的答案。物理教师可以在日常教学中引导初中生构建物理学科知识体系，可通过小组合作学习的形式共同收集和整理学习资料，调动他们的学习兴趣，结合情境与知识创新原有的物理学科知识体系，使他们能够掌握物理学科规律以及概念所蕴含的重要意义，并把它们运用到解决物理问题的实践当中。

（六）训练初中生分析物理题目的能力

初中生之前很少接触过物理学科方面的知识，缺乏物理学科解题经验，而且老师在训练学生解物理题目的过程中，并不会引导学生分析题目，往往是让学生自己直接做题；在学生解完全部题目以后，就收上来批改，然后进行统一讲评。这样一来学生缺乏自主分析题目的能力。针对这样的情况，教师可在讲评题目的时候多提出引导性问题。例如，在产生声波的实验中，题干中写道“将薄橡皮膜在杯口上绷紧，并在上面放置上泡沫塑料屑，然后敲动盆子，我们可以观察到怎样的现象？”教师应当引导初中生群体进行认真分析，通过自主思考获得问题答案。这种教学形式可以促使初中生在学习过程中逐步养成通过物理学科思维进行分析的习惯，有利于避免学生在物理解题中出现“数学化”倾向。

综上所述，物理老师应当在日常教学中有意识地培养初中生的物理学科素养，使他们能够在碰到物理学科问题时，以物理学科思维来看待问题、分析问题和解决问题，并对学生解决物理问题时存在的“数学化”倾向思维进行矫正，以激发初中生的物理学科思维，帮助他们构建起系统的物理学科知识体系。