高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略研究

◎陈明东

高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略研究

◎陈明东

数学是解决自然科学问题的工具性学科，物理学的发展与数学理论、数学思想的发展紧密相连，在物理学习中运用数学思想方法不仅有利于实现概念的简化，还可以提高学生的物理思维能力，因此在新课程背景下，如何在高中物理教学中渗透数学思想方法成为了教育教学改革的重点。本文从在高中物理教学中渗透数学思想方法的重要性出发，对数学思想方法在高中物理教学中的渗透策略以及应遵循的原则进行简要分析。

高中物理；数学思想；渗透；教学策略

引言：数学作为一门工具性学科，其思想方法应贯穿于整个物理的学习和研究之中。进入到高中阶段，物理知识的难度有了很大的提升，因此，教师可以利用数学知识的迁移，引导学生从数学的角度对物理问题进行分析，从而实现简化题目，拓展思路的目的。从常见的物理习题中，我们发现数学思想方法在高中物理教学中的运用非常广泛，如利用函数求极值、利用坐标图分析物体运动变化等，而这些思想方法的运用对于学生综合素质的培养具有重要意义。

一、在高中物理教学中渗透数学思想方法的重要性

在物理教学中渗透数学思想方法就是根据物理研究对象的特点，运用数学知识加以描述、计算、推导，进而做出物理分析和判断的过程。基于数学与物理之间的学科联系，在高中物理教学中渗透数学思想方法，首先，有利于实现物理知识的简化。在高中物理教学中有大量抽象严谨的物理概念和物理规律，学生在理解中往往会遇到困难，而这时数学知识就成了学生理解抽象知识的重要工具，如利用方程函数思想探究物体间的相互作用；利用求导的方法表示自由落体运动规律等，而通过这样的知识转化，学生就会将物理新内容与已学的数学知识建立联系，从而降低理论难度，深化知识理解；其次，有利于培养学生的逻辑思维和创新思维。在传统教学中，学科之间是相互独立的，而学生在物理学习中只能沿着教师教授的思路进行重复探索，而在物理中渗透数学思想方法，可以让学生发现知识之间的共同性，并能够自主探究、运用数学知识解答物理问题，从而拓宽学生的学习思路，提高学生学习的自主性和创造性。

二、高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略

1．不断提高数学修养，重视学科之间的联系 高中物理教师的数学修养是数学思想方法能否在教学中有效渗透的关键，因此高中物理教师应该从提高自身的综合素质出发，不断提高数学修养，以发现数学知识与物理知识之间的联系，进而引导学生在问题分析中合理运用数学思想方法。在提高数学修养的过程中，物理教师一方面要从高中阶段学生所学习的数学知识入手，通过阅读书籍、研究教学大纲、分析数学题目等手段，理解高中阶段数学思想的深度，以便于在研究中完成学科交叉；另一方面教师还应该从学生的基本数学能力入手，根据学生对数学思想方法的掌握程度来循序渐进地渗透数学思想，进而达到因材施教的目的。

2．在物理教学环节中，注重数学思想方法的渗透 常规的物理课堂教学是学生实现数学思想方法渗透的主要环节，在课堂教学中，教师首先要引导学生对物理原型进行深入分析，以明确物理研究对象，进而在头脑中搜索与之相关的数学模型，例如在利用变阻器的移动求电压表读数最大值的问题中，学生可以通过分析题目，发现物理原型与数学中求极值的知识相关联；然后，对物理原型进行简化，即根据题目中给出的数据以及数学知识的运用，将其转化成简单的数学表达式，如学生在分析出求极值这一数学思想方法后，可以根据电流、电阻的数据以及个变量之间的关系确定数学关系式，并建立数学模型；最后利用数学运算，求解物理问题，并进行结果检验。这样的教学过程就是利用数学知识分析物理问题的过程，而学生在解答问题时，可以在教师的指导下，另辟蹊径找到分析问题、解答问题的最佳方法，而这样的教学渗透不仅可以提高学生的学习效率，还可以让学生在长期的训练中养成运用数学思想方法分析物理问题的习惯，进而提高其自主探究能力。

3．善于归纳与总结，给予学生充分的独立思考空间 在完成一个阶段的学习后，教师应该有计划地对学生的学习情况进行归纳和总结，并利用任务布置、作业设计等形式，对学生的学习情况进行分析判断，以了解学生在物理学习中对数学思想方法的理解和运用。在归纳与总结中，教师首先要确定教学主导地位，即在物理知识的归纳中，要以数学思想方法的渗透为导向，为学生设计有针对性的题目，例如教师可以以极值的思想方法为引导，引导学生对电阻问题、电功率、磁场中的机械功率等问题进行总结，以达到举一反三的学习效果；其次，教师在归纳和总结的过程中，还应该为学生创造充分的自主学习空间，如在矢量分析中，教师应该引导学生进行自主讨论，并对向量在矢量运算中的作用进行探究，从而深化学生对数学思想方法以及物理知识的理解，进而让学生在物理归纳和总结中，发现更多运用数学思想方法的空间，进而不断拓宽知识视野。

三、结语

综上所述，在高中物理教学中渗透数学思想方法对于学生的综合发展具有重要意义，但是教师在引导学生解决物理问题的过程中，要想达到灵活运用数学思想，并排出数学思想方法对物理学习的干扰就应该坚持以下几点原则：

一、主次分明，即在物理教学中，数学思想方法只是一种辅助教学工具，因此，教师教学活动应该围绕着物理问题展开，切勿本末倒置；二、简洁明了，即在物理问题中运用数学思想方法的目的是为了实现抽象物理问题的简化，因此，教师在引导学生运用数学思想方法时，应该保证数学模型的简洁，以避免数学知识的盲目、过度使用；三、循序渐进，即在运用数学思想方法时要进行从浅到深、从易到难的渐进式训练，以保证教学内容符合学生的认知发展规律。在高中物理教学中，教师只有在遵循以上三点原则的基础上，合理运用教学策略，并从具体的物理问题入手，探究物理知识与数学知识之间的本质联系，才能够实现数学思想方法的渗透，进而保证教学效果。

［1］徐国华．数学是物理最自然的语言——谈数学思想方法在高中物理中的应用［J］．华夏教师，2014，03：52－53．

［2］何勇．数学思想在高中物理课改中的渗透［J］．乌鲁木齐成人教育学院学报，2009，01：89－91．

［3］戚亚军．高中物理试题中数学思想研究［J］．学周刊，2015，33：151．

（作者单位：广东省徐闻县徐闻中学 524100）