劳动教育情境下数学思维在初中物理教学中的应用策略

摘 要：物理知识重在解释世间万物运作的原理，因此物理知识来源于日常生活以及生产劳动过程。初中物理知识与实际生活紧密相连，如何将来源于生活的这些物理知识应用于日常生活和劳动教育中，这是在“德智体美劳”情境下教育教学的重要方面。学生通过劳动实践提取一些物理问题，并能用数学思维解决这些问题，不但可以提高对物理学习的兴趣，而且可以提升动手能力及对各学科的融会贯通，从而达到全面提升学生素质的目的。

关键词：物理教学;数学思维;劳动教育

在信息技术的蓬勃发展，劳动教育渗透于各个学科的背景下，物理学广泛应用于各个领域，在劳动实践中会处处发现物理原理，这些原理最终划归为数学知识来解决。因此，物理学与数学是密切相连的。本文就劳动教育中初中数学思维如何渗透于物理教学力图做出探究。

一、注重教材中的物理知识与数学思维，引导学生发现生产劳动中的物理原理

在初中物理教材中，有许多关于物理知识在课外应用中的知识。例如，“想想做做”“科学世界”以及“动手动脑学物理”等专栏是人教版初中物理教材中的重要部分。这些专栏可以极大地提高学生掌握物理知识的能力，也可以引导学生发现生产劳动中的物理原理。例如在人教版八年级物理教材中讲述“光学”的一章，这里有一个“想想做做”的栏目是进行小孔成像的动手实验。该环节可以提高学生在日常生活中进行小孔成像原理的观察的兴趣。事实上，所有人几乎每天都在和该原理的应用打交道，小孔成像的原理典型应用就是照相机，若要进一步研究所成像的大小等问题，要用到转化和计算等数学思维能力。如此简单的原理如何作用于记录人们的生活瞬间，这种问题如果讲述给学生，学生也一定会提升学习物理的兴趣，学生在平常的生活中也一定会更加注意各种物理原理在生产生活中的应用。比如在讲授完“尖端放电”的物理学原理之后，学生一定会在下课之余注意高楼大厦上的避雷针;在讲授完“摩擦起电”的原理之后，会有学生用尺子摩擦自己的头皮去吸引碎纸屑。注重教材中物理知识的拓展延伸，可以很好地引导学生发现生产劳动中的物理原理，而这些原理在生活中的应用，最终通过数学思维能力来解决。

二、剖析日常生活中事物的物理原理，提升从数学角度分析物理知识的能力

在将物理知识应用于劳动教育的应用策略中，剖析生产生活中事物的原理是很重要的一个步骤。这个过程可以全面提升运用数学知识及思维能力发现生产劳动中的物理知识的能力。在北方，很多人的生活中都习惯煮茶喝，为了方便，煮茶的时候大家一般都会选择电热炉。电热炉中重要的发热元件就是钨丝，但是经过长时间的使用之后，钨丝会产生损耗，会出现熔断的情况，大家都会把断裂处进行简单的搭接再次使用。细心的学生会发现这时候钨丝会比以前更亮，产生的热量也会更多，但这背后的原理是什么呢？很多人可能没有深入思考过。其实这背后的原理在学习完“电阻”相关章节之后就可以了解，这背后的原理就是相同电压两端电阻变得更短时电阻中电流就会更大，所以相应电功率也就变大了。所以导致搭接之后的钨丝功率变大，产生的热量更多了。这是生活中事物原理分析的一个简单示例。但是，了解完原理之后干什么呢？分析原理之后应该进行这种问题背后应用以及类似情况示例探讨。导体变短了之后，该导体通电时功率会变大，这固然是不好的，但是变长了以后，会加大电路的功率损耗，这给我们的启示就是在家自己进行一些简单的电路改接时导体长度不能过长也不能过短。经过这样的分析，就将物理中的电路功率原理应用到了生产劳动中。教师应该多加这样的原理分析，这样才能将物理中的原理更好地应用到劳动教育中，以此提升学生的综合素质。生活中各种常见的事物都存在其背后的物理原理，只要细心观察、分析，就可以将物理原理应用于生活中。给出一些具体的数字，通过计算结果来说明原理，学生更容易接受，体现数学在物理原理理解中的作用。

三、基于劳动教育，在物理实验操作中渗透数学思维来提升综合素质

将初中物理应用到生产生活和劳动生产中时要注重动手能力的培养，实践操作就是应用物理知识的有效手段和方式。“声音”是物理学中的重要知识，在日常生活中应用也很广泛，由于物体可以在介质中传播我们每天就能听到各种声音。于是在生活中，可以让学生做这样的实验：两个纸杯之间连一根长线。做好这些操作之后，两个人在纸杯两端进行说话，这是一个典型的声学实验。这个实验看起来非常简单，但是当年亚历山大·贝尔和他的助手利用此简单实验发明了电话，贝尔和他的助手华生动手设计了中心设置磁舌簧的发话器。各种频率的声音利用此发话器传递，各种电振荡是振动舌簧通过电磁感应转换而来。同样结构的装置放在一定距离的另一端，作为接收机。这些实验过程及结果的具体分析说明，都需要相应的数学知识来完成。在动手操作中理解原理，激发学生对物理知识的学习兴趣，并且可以在教学中很好地培养学生的实践操作能力，从而可以将自己发现、提出、分析问题的数学思維能力渗透到物理教学中。

参考文献：

[1]赵国忠.非常教师[M].南京：南京大学出版社，2012.

[2]朱永通.教育的细节[M].上海：华东师范大学出版社，2015.

[3]高传富.浅谈初中物理探究性实验教学[J].考试周刊，2007（12）.

注：本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题“初中生数学思维在动教育中的应用策略研究”（课题号：GS[2020]GHB1443）的研究成果。

作者简介：马学斌（1978.11—），男，汉族，甘肃陇西人，本科学历，中小学一级教师，研究方向：中学物理数学教育教学。