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数学思想方法在高中物理教学中的作用

发表时间：2021/7/21 来源：《中小学教育》2021年6月1期作者：尹卫华

[导读] 数学应用能力是支撑学生学习高中物理的基础，将数学思想以及方法应用在高中物理教学中，会对整理教学起到事半功倍的效果，本文围绕数学方法在高中物理教学中的作用展开论述，希望对大家有所帮助。

尹卫华云南陇川县第一中学
德宏州规划办2020年度课题指南《数学思想方法在高中物理教学中的渗透研究》课题编号：2020003
【摘要】数学应用能力是支撑学生学习高中物理的基础，将数学思想以及方法应用在高中物理教学中，会对整理教学起到事半功倍的效果，本文围绕数学方法在高中物理教学中的作用展开论述，希望对大家有所帮助。
【关键词】数学思想；高中；物理教学
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2021）6-033-01

        引言
        高中物理难度是比较大的，如果学生没有一个良好的数学基础，在学习高中物理时，就会比较吃力；如果学生没有良好的数学思维方法在理解和处理高中物理问题时，就会比较畏难，久而久之学生就会产生厌学的情绪。面对这种情况，高中物理老师就应该在教学中数学的思维和方法融入到教学中，加强学生对物理知识的理解，加深对物理知识的记忆，提高学生物理综合素养。
        一、物理教学离不开数学的支撑
        物理是一门比较抽象的学科，高中物理的难度是显而易见的，如何让学生快速地理解和接受物理知识是值得，高中物理教师深思的一个问题。通过物理学发展历程来看，数学在物理学发展过程中起着至关重要的作用，它是工具性的学科，很多物理概念以及相关问题都需要有数学知识的支撑，通过数学的形式表示，因此，扎实的数学知识是学习物理必要的前提，教师在物理教学中使用数学思维可以促进学生对物理知识的理解。高中物理与初中物理相比较，抽象性更强，学生需要从具体思维到逻辑思维的转变过程，只有经历这个过程，学生才能更好地理解物理，才能降低高中物理的学习难度，这个过程学习就是用数学思维解决物理问题的一个过程，因此，良好的数学基础是高中物理学习的前提，高中物理教学也离不开数学思维的支撑。如果在高中物理教学中，不注重数学思维的贯穿，只是讲解物理相关的概念以及相关内容，这样教学方法的效果会大打折扣，难以发挥物理育人的价值。
        二、物理教学中常用的数学思想和方法
        这里说的数学思想是指让学生通过数学语言的形式去表达物理的现象、关系和状态，通过推导、运算和分析，形成解释判断物理知识的一种方法。在高中物理知识体系中很多知识需要数学的语言和数学的思维去理解掌握，这样可以降低学习难度。在高中物理教学中常用的方法有以下几类：
        第一函数法
        函数伴随着我们物理学习进程，从刚开始的物理学科中，就有函数的影子，因为物理中多数定律都是通过数学形式表现出来的，物理问题的求解过程就是用已知量求未知量的一个过程。比如在解决追击和相遇问题时，就可以用函数法解决，因此，教师在讲解相关的物理知识时，就要用函数的数学思维方法，帮助学生理解追击和相遇问题，让学生在数学思维的引导下，逐步掌握相关的知识点，提升学生物理知识储备，为今后学习物理打下良好的基础。

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比如在讲解自由落体相关活动时，教师同样可以用函数数学思维，给学生讲解相关的公式和概念，让学生通过数学语言的表达对自由落体运动有一个较为清晰的认识，然后还要让学生利用函数解决自由落体相关运动问题，这就是函数法在物理教学中的作用，它既可以帮助学生认识自由落体运动以及追击、相遇问题，也可以帮助学生解决相关的物理问题。
        第二比例法
        在高中物理中经常出现因某个物理量守恒而引起其他两个物理量的变化，这种变化存在着一定的比例关系，变化而又重复着，伴随着这种物理过程的重复，相关物理量在发生着有联系的变化，这时教师就可以利用比例法解决物理问题，这也是数学思维在物理教学中的应用。比例法最佳的应用就是在匀变速之间，相同时间的移位和相同时间间隔的移位，以及不同时刻对应的速度和位置都是有比例关系的，在讲解这类问题时，教师就应该应用比例法思维进行教学，让学生明白速度与位置之间的变化规律，解决相关问题。
        第三极限法
        在物理教学中会出现这样的情况把某个物理量取极大值和极小值，达到相关的研究和教学目的，使整个学习和研究过程变得简洁而又直接，比如在伽利略斜面实验中，就可以用这样的教学方法，用极限的思维将斜面转化为平面，进而理解相关的物理现象和物理规律。同时，还可以用在很多物理公式的推导中，以极限思维来讲解物理公式的推导过程，这样会使整个过程变得直观，也利用学生的理解，比如在讲解瞬时速度这个概念是，就可以将时间间隔无线取向于零，在匀加速直线运动移位和时间推导过程中，把梯形面积无线分割最后得出的面积即表示移位的结果。通过应用极限法将物理变量推向极端，从而使零界现象和状态暴露出来，也能达到物理教学目的。
        三、数学思想在物理教学中应用对策
        在物理教学中教师要将数学思维贯穿教学始终，这样可以提高学生对物理知识的理解，降低学习难度，减轻学生的学习压力。首先教师要对学生学情进行理解，根据学生的情况开展选择适合的数学思维方法用于教学，如果在此中间发现学生对某些数学内容不熟悉，应该对这部分内容进行加强和补课，让学生数学能力得到提升；其次，教师在讲课过程中，要有意识地应用数学方法和思维给学生讲解相关概念和公式，鼓励学生应用数学思维解决物理问题，提高学生听课质量，进而提升学生解决数学问题的能力；最后，在预习和复习过程中，教师依然要用数学思维引导学生，学习或者巩固相关的物理知识点，让数学发挥其工具性的功能。
        结语
        总之，在高中物理教学中使用数学思维是十分必要的，教师应该高度重视，通过数学思维的融入提高教学质量和教学水平。
参考文献：
[1]姜欣 .数学思想方法在高中物理教学中的应用 [J]. 新课程研究，2020（32）：112-113.
[2]唐生智 .在高中物理教学中如何应用数学思想与方法 [J]. 新课程研究，2019（28）：79.
[3]杨钦如何在高中物理教学中应用数学思想方法 [J]. 新课程研究，2018（19）：152.
作者简介：
尹卫华，1985.11，女，汉族，云南楚雄，大学本科，中学一级，高中物理教学。