物理教学与数学知识的有机融合

倪娜

【摘 要】 物理与数学是高中阶段学习难度相对较大的学科，同时两门学科具有共性特征和密切联系，所以建议教师在对学生开展物理课程教学的过程中，将两门学科的特点结合起来，借助教学内容的互相融合来帮助学生适应高中物理学习，以使课程教学取得理想效果.本文对此问题展开系统全面的分析，并在此基础上提出改进和优化教学活动的策略.

【关键词 】 高中物理;数理融合; 学科探讨

1 融合的必要性

众所周知，高中物理知识具有较强的逻辑性和抽象性特征，数学语言也具有逻辑性、简约性、科学性的优势，因此如果能将高中物理教学和数学知识进行融合，对学生的学习和逻辑思维的培养及增强都会有积极的影响，也是有效解决物理问题的重要方法和模式之一.首先，数学知识是能促使物理理论知识教学强化的重要工具.高中物理教材中，部分的理论概念和规律有较强的抽象性，仅凭文字的描述难以正确理解，而通过数学知识的融合，可以使得物理理论知识的推导和学习更简单，具体通过严谨的数学公式表达出，便于学生的理解和学习，强化教师的教学质量.其次，数学知识是有效解决物理问题的重要手段，于高中物理实际教学过程中，能引导学生利用理论知识解决实际的物理问题，是非常关键的教学内容之一，且能够有效巩固学生的物理知识.

2 融合的策略

2.1 高中物理教师首先要不断加大对教材内容的分析与研究

物理学科与数学学科之间存在着密切的联系，解决很多实际的物理问题，都需要数学知识的辅助，所以如何融合数学知识，融合哪些数学知识，都是高中物理教师需要认真思考的问题.在教学活动开展之前，教师需要特别注意认真做好对教材内容的全面分析，在分析的基础上才能有针对性的应用.这需要教师认真做好教学反思.在融合数学知识的过程中要特别注意知识点的实用性，只有数学知识能够帮助学生更加简便的解决物理问题，起到充分借鉴的效果，数学知识的导入才能真正起到预期的作用，否则将数学知识融入到物理教学之中，只会加重学生的负担，无法使此项教学活动取得理想效果.

例如 在引导学生解决圆周运动相关问题的过程中，如果教师仅仅按照物理概念对学生学习进行引导，学生很难理解相关知识点.教师在对学生进行教学引导的过程中，就可以借助对教材内容的研究，将计算物体在圆周运动过程中的弧长计算与高中数学的正比例函数结合起来，使学生能够借助弧长=nπr/180（半径为r的圆，圆心角为n°）这一公式来展开对问题的分析，学生才能结合自己在几何学习过程中所学知识深入到物理学习之中，不断加深对物理学科知识理解与认识，使教师开展的课程教学取得理想效果.

2.2 将数学知识充分融入到实验教学之中

在高中物理教学中，为了帮助学生更好的理解和掌握教材中的知识点，教材中有大量物理实验的内容，这些实验是教学活动的重点和难点，也是学生普遍感觉学习难度较大的知识点.所以教师在教学过程中想要引导学生深入到实验学习中，强化学生的理解和认知，面临着很大问题.多数学生在观看物理现象的过程后，会对物理问题有初步认识，但一旦结合教材中提到的公式来解决实际问题，他们立刻就会感觉无从下手.所以高中物理教师在教学过程中，要积极将数学知识融入到实验教学之中，使学生能结合物理实验的情景和相关图形来全面认识教材中提到的物理实验，并在教师的指导下制相关图形，推导数学计算公式，帮助学生认识物理现象的本质，这一点对于提高课程教学的有效性，能够发挥出积极的促进作用.

例如 学习热力学第二定律，教师要充分利用数学学科的推理方法，帮助学生快速融入到对定理的推理和分析过程中，引导学生在推理过程中积极提出自己的设想，探讨与这一定律有关的条件发生变化之后，在推理过程中结合实验的验证，帮助学生快速深入到对课程的学习之中，才能使教学活动发挥出更大价值.

2.3 在概念教学中充分融入数学知识

在高中物理课程的教学活动中，概念教学是非常重要的教学内容，对于帮助学生理解和认识物理现象能够发挥出积极的促进作用.但是大多数学生对于概念学习心存畏惧情绪，这导致课程教学很难取得理想效果.结合这一问题，教师在教学过程中，为了使抽象的物理概念变得更加形象生动，可以充分借助数学知识的融合来提高课程教学的有效性，使学生能够更加形象生动的认知物理概念，在理解的基础上掌握相关知识点.

例如 在学习能量守恒定律的概念中，教师在教学过程中要积极借助数学知识，利用数学等式来帮助学生全面认识这一定律，在学生推理的过程中，教师可以引导学生积极探讨永动机的话题，让学生在分析ΔU=Q-W（1）对于数学公式的过程中，强化自己对定理的理解和应用，学生对这一概念就会产生形象生动的认知，只有教师在教学过程中加以引导，并为学生提供丰富的教学素材，才能使教学活动取得理想效果，学生在参与的过程中也会不断提高自己的物理水平.当学生在教师的引导下借助数学知识，对物理概念有了初步认识之后，他们就会按照类似的方法展开对其他物理问题的学习，这对于提高课程教学的有效性能够发挥出积极的促进作用，也能改变目前的高中物理教学现状，使学生在理解的基础上更好地应用物理知识.

2.4 将数学思想充分融入到高中物理教學之中

数学思想也是数学知识的重要内容，常见的数学思想有数形结合思想、逆向思维思想等，利用这些数学思想能够帮助学生认真做好对物理问题的分析，对于学生将复杂的物理问题化繁为简，也能发挥出积极的促进作用.目前高中阶段物理教学活动在开展过程中非常注重对学生应用物理知识能力的培养，在新课程改革正式实行之后，课程教学的内容和使用的教材都发生了根本性的变化，所以在解决很多实际问题的过程中更加需要数学思想的充分融入.

例如 在分析物理现象的过程中，如果按照物理学科的研究方法，来展开对物理现象的分析，可能会存在很大难度，但如果学生改变方向，将数学思想中的逆向思维应用于物理现象的分析，从问题的结果出发来推导引起结果产生的相关现象或条件，这对于帮助学生找到解决问题的最佳方案能够发挥出积极的促进作用，也能更好的简化物理问题，便于学生理解和掌握教材中的知识点.物理应用题的过程中，在学生分析物理应用题的过程中，学生也会发现很多现实的问题，比如很多题目给出了非常多的条件，其中很多条件属于干扰项，本身并不会对学生解决问题产生任何作用，但是却会干扰学生正常的思维，多数学生在解决此类问题的过程中都有一种迷茫的感觉，所以在利用物理学科方法无法实现有效的分析时，高中物理教师要引导学生利用数形结合等数学思想来展开对问题的分析，这能帮助学生快速理清头绪，巧妙的将数学学科的知识与物理学科联系起来，这对于课程教学发挥理想效果能产生积极的推动作用，所以教师在教育过程中要特别注意应用.

3 结语

在高中物理教学活动中融合数学知识，对于不断提高课程教学的有效性，帮助学生适应新形势下的物理学习，能发挥出积极的推动作用，所以目前每一个高中物理教师在日常教学工作中都要深入展开对物理教材的研究，探讨知识点与数学知识之间的联系，利用好数学知识来辅助做好物理教学，帮助学生更好地融入到课程教学实践之中，通过师生的共同努力和数学学科知识的辅助来提高物理教学活动的有效性.

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