高中物理教学中如何渗入数学思想

吴家春

（江西省吉安市白鹭洲中学 江西吉安 343000）

引言

高中物理和数学的关系就如同政治和历史的关系，两个关系是相辅相成的，好的物理思维可以辅助数学的学习，好的数学思维也可以帮助物理知识的总结，本文中，我以物理学科为例，探讨如何在高中物理教学中渗入数学思想。[1]

一、将数学概念引入到物理学习中

物理中有关量的问题分为标量和矢量，但是这些东西并不是单独放在一个章节去讲解的，只是会一概而过，但是作为具有自主学习能力的高中生而言不应该抱怨老师上课不到位，应该从其他学科进行迁移，比如在高中物理的力的分解章节中，就可以将数学中的向量知识融入进去，在一个力的分解过程中，分力的大小与合力的关系，是可以用数学计算去证明的，这样就可以通过数学的学习来解答物理的知识，这就是数学思想在物理学习中渗入的一个体现。除此之外在高中物理的轨迹运动的章节中，一般是以电荷运动为主或者是磁场粒子运动为主，然而这个运动分为初速度和没有初速度的两个模型，具有初速度也分为有夹角的初速度和没有夹角的初速度，很多同学喜欢用传统的方式一步一步演算，虽然可以得到答案，但是却占用了太多的时间，所以学生可以参考数学上的轨迹运动方程或者是参数方程来解决，这样就可以很有效的解决问题，同时在高中的课本安排上，参数方程学习的时间段也和磁场的学习时间段大致吻合。[2]

二、以数学思想总结出物理结论

当学生充分观察实验现象后，教师应引导学生探索物理规律。教师应根据学生的实际情况和具体的教学内容实例，选择合适的方法处理实验结果，使学生了解研究对象与现象之间的本质关系和必然关系，从而归纳物理规律。

1.做好实验归纳

实验归纳是直接从实验结果中分析、总结、归纳物理规律的方法。这一结论是通过对日常生活经验或实验现象的分析得出的，有大量的实验过程和实验数据，得出了相应的实验思路。对这些物理现象进行系统的分析，可以使学生更清楚地理解整个实验想象，从而了解实验思想是受条件限制的，不能直接做实验，可以将示意图法与信息技术相结合来展示给学生。

2.用数学工具分析物理理论

在物理结论的总结前段，需要对实验数据进行详细的分析，这样才可以有效的得出变量之间的关系，尤其是物理上的变量，有的时候是单向影响的，这个就需要借鉴数学思想去处理数据，但是又不拘泥于数学思想，比如电阻和电压的关系，不能通过电压数据验证电阻的变化值（定值电阻不受电压电流影响），然后由于实验过程中，可能出现误差，所以在需要有效的利用数学上的数据筛选的理论去进行选择，即线性回归方程，可以去掉无用值，这些都是数学工具在物理中的使用体现，其使用的过程就是思想渗入的过程。

三、辅助物理知识点的理解

1.图像识别不足

很多学生对于物理图像的分析能力不足，图像的相关点都是死记硬背，这是最大的一个障碍，其实物理中的图像可以用数学思想来解释的，比如速度—时间图像，其每一点的切线就是代表着加速度，正负代表方向，闭合区间的面积就是位移，很多学生竟然将位移分为好几个速度区间去求解，这是很大的误区，除此之外，比如电流和电压的图像，其切线斜率就是代表着电阻的倒数，胡可定律中的切线斜率就是弹性系数，这些都是通过数学重点的导数思想去解释的，只要运用到物理中，其实对于物理的学习是十分有用的。

2.理解应用，形成物理思维

一个完整有效的思想方法，有利于提高学生学习物理的兴趣和能力，它意味着学生愿意学习和思考，只有学生更好的投入到当前的物理学习过程中，那么学生的学习效率才会更高。在长期的物理教学中，学生对于物理的厌倦肯定是存在的，老师创新的将数学思想融入进去，一方面可以最大限度的提高学生的学习兴趣，另一个方面也可以契合素质教育理念，避免“灌输式”的教学模式，可以在跨学科的知识运用中，指导学生如何去吃透知识，如何去正确使用所学知识，明白学了是为什么，学科可以怎么样。也就是说，让学生自己思考“为什么”。然后老师结合实际向学生讲解，然后老师根据内容布置相应的作业，让学生独立完成。

总的来说，高中物理应用于生活与物理知识的结合，教师在谈论一个新的知识点时，应该结合生活中的大量实例，让学生感受到物理的魅力，这也是学生们非常感兴趣的事情，高中物理成绩好的学生将会感受到物理的作用和物理思想的重要性。总之，身体思维的训练是一个复杂而长期的过程，形成有效的物理思维，有利于培养学生学习的积极性，使学生在学习物理的过程中享受更多。[3]