研究数学知识在高中物理教学中的应用

潘 婷

（四川省绵阳中学实验学校 四川 621000）

物理学科难度较大，这是因为物理学科的知识性、逻辑性、抽象以及应用性都很强，要想让学生学好物理，就需要具备数学工具的应用能力、推理、实验观察、理解、分析综合能力。当前很多教师在教学中注重培养学生的物理思维，而对于学生数学工具应用能力的培养则被忽视，导致学生的数学运算不够规范，数学语言不准确，对此，教师就要在教学中注重运用数学思想和方法，培养学生的数学工具运用能力。

一、数学在高中物理中应用的重要性

很多学生在数学以及物理学习中依然保留初中的习惯，学生的思维模式已经差不多固定，习惯于将物理以及数学分开学习，并未结合起来学习，这就使得学生在物理以及数学学习中都会遇到很多的问题和难题。物理教师的教学内容和方法是在动态变化的，而很多学生并不能快速的适应这种转变。教师在教学中要是未给学生阐述数学与物理之间的联系，没有掌握学生的想法，就会让学生无法了解物理以及数学的思维特点，导致学生在学习中有很多的难题，会打击学生的学习兴趣和信心[1]。所以，教师在教学中就要将两个学科间的联系告知学生，引导学生分析研究，在教学中运用数学思想及方法，提升学生的学习效率和效果。

二、数学在高中物理中的应用策略

（一）结合学生实际水平，合理渗透数学思想

教师在结合数学思维设计课程教学之前，要先了解学生的情况，依据学生的数学学习整体情况，对设计方案进行优化和完善，为之后应用数学思想教学提供便利，让学生可以更好的理解和掌握知识。例如，高中物理教学中有力学和电学等内容，教师要指导学生运用数学中的比例法，对这些问题解题步骤进行简化。使用该方法需要注意的是，学生要有较强的计算能力，掌握正确的技巧，进而保证答案的准确性。学生在解题前要先了解其中包含的数学解题思路，进而通过方程和带入已知量快速的解题。

（二）引导学生从数学角度理解物理知识，提升学生的数学应用意识

要提升学生的数学应用意识，教师就要引导学生立足于数学层面理解物理知识。物理学的很多定律都是先经过对普遍现现象或是客观事物进行观察之后，再利用数学知识总结得到的。也就是利用数学方法实施计算以及分析，之后使用数学语言进行表达，形成物理公式，有很多公式都是这样得来的，比如，焦耳定律、欧姆定律和胡克定律等，这就体现出了数学的工具性。

除此之外，在物理学习中经常会用到数学知识从基本公式推导出其他关系式，不仅可以揭示事物现象本质，还能够让学生学习到新的知识，帮助学生直观的理解不同知识间的内在逻辑联系。例如，在“平抛运动”教学的过程中，有的学生虽然了解在不考虑平抛物体所受到的阻力情况下，运动轨迹是抛物线，然而却不了解原因，这是由于学生并未利用实现思维对问题进行思考，或是数学推导以及变形能力较弱。其实只要对x=v0t和y=(1/2 )gt2进行一定的推导就可以得到轨迹方程，即y=gx2/ (2v02)，与数学y=ax2进行比较比就可以。

在分析物理问题时运用数学知识，要依据制约性原则，也就是不能单一的从数学角度对待物理问题，需要让学生明确物理图像或公式的物理意义，比如，像R=U/I这样的公式，其定义的物理量是表现物质或是物体属性和特征的，和定义式中相比的物理量没有关系。

教师在教学中要合理的引导学生在物理各方面的内容学习中渗透数学知识，然而也不要被纯数学思想限制，让学生能够真正理解物理公式的来源，依据数学知识理解原理的物理意义，提升学生的物理学习效果，加强他们的数学应用意识。

（三）运用数形结合思想方法，指导学生的物理解题技巧

通过让学生实际解题可以检测他们的知识掌握水平，让他们的物理思维可以得到发散，提升学生的心理素质水平。学习物理知识就是为了运用，很多学生碰到物理题都会感到头疼，尤其是有难度的题目，不知道正确的解题思路，对于知识点并未全面掌握。要解决这一问题，教师就可以引导学生在解题中运用数形结合的思想方法，基于数形图像把题目中的已知量的抽象关系直观的展示出来，让学生能够掌握解题技巧，提升学生的解题效率和准确性[2]。比如，在解决“曲线运动”方面的问题时，教师就可利用数形结合思想方法，让学生先绘制出坐标轴，表示出水平方向以及竖直方向的速度，基于对题目进行分析，明确已知量与未知量间的关系，之后利用物理思维解答题目。在数学解题中应用数形结合思想方法，能够对学生的物理思维进行培养，还可以帮助学生顺利的解决题目，提升学生的学习积极和信心。

（四）应用等价转化思想方法，分析物理实验数据

理论是物理学习的基础，实验则是核心，实验操作能够对学生的知识掌握情况进行考察团，还可以锻炼学生的动手能力，但是教师在实验教学中还是有一些问题，比如，学生在做完实验后不能正确的分析实验数据，导致学生不能清楚认识到实验的目的和意义，对于教学的效果也会有消极影响。要对该问题进行解决，教师就可以运用数学等价转化思想，将物体实验问题变成数学题，计算得到结果，最终还原成物理问题，让学生了解实验目标，提升实验教学的效率和效果。

三、结束语

综上所述，可以看到，在高中物理教学中，数学具有重要的作用，教师要有效的运用数学思想以及方法对物理问题进行解决，引导学生也掌握，让学生在物理学习和解题中可以灵活的运用，提升学生的学习效率和效果。