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高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略

发表时间：2021/7/23 来源：《教学与研究》2021年6月上作者：黄琳

[导读] 物理学科是高中阶段重要的一门科目。但该学科无论是课程内容还是结构大都比较复杂，且极为抽象，学生在学习的过程中很难掌握与理解所学的知识，降低了课堂教学效率。

四川省广安代市中学校黄琳

摘要：物理学科是高中阶段重要的一门科目。但该学科无论是课程内容还是结构大都比较复杂，且极为抽象，学生在学习的过程中很难掌握与理解所学的知识，降低了课堂教学效率。所以，为了更好地培养学生理解物理知识的能力，提高解题水平与逻辑思维，必须进行教学改革，必须积极渗透数学思想方法，以此达到降低学习难度的作用，提高学生逻辑推理能力与综合能力，促进其综合素质的提高。基于此，该文就高中物理教学中渗透数学思想方法的教学途径进行分析。
关键词：高中物理数学思想方法渗透教学途径
        物理学主要通过数学表述，且数学是创立与发展物理学的重要工具，还是我们解决物理问题的重要工具，这就表明数学学科对物理学的影响是巨大的。所以，教师在高中物理教学中应积极渗透数学思想方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，这是相当重要的，这对学生日后从事科学研究或者是继续学习，提高自身创新能力具有深远的现实意义。但从实际的教学可知，绝大多数教师在教学中仅注重培养学生物理思维能力，不注重培养学生应用数学工具能力，导致学生在学习的过程中存在数学语言不准、运算不规范等问题，这无疑降低了学生学习热情，因此很有必要在物理学科教学中渗透数学思想与方法。
        1 高中物理教学质渗透数学思想方法教学现状
        物理学科属于自然科学的一种，其概念比较抽象，可以揭示物理学科的规律，实验是其基础，因此无论是表述物理规律、概念还是如何解决物理问题都要用到数学知识。若离开了数学，那么就很难形成物理概念，更无法表达。物理学科的定律与原理基本上都是需要开展大量物理实验才能总结而出，这就需要发挥数学工具的作用，以此处理并整理数据，找到其中存在的关联。此外，在理论推导的过程中也能从中发现物理规律，在此过程中就可以应用数学进行逻辑推理与分析论证[1]。
        根据《普通高中物理课程标准》可知，其明确了学习物理学科需要具有一定的应用数学能力。比如，运动的描述这部分内容就包含了匀变速直线运动需要应用图像与公式描述，所以高中阶段物理学科的学习中很有必要渗透数学思想方法。结合物理高考大纲可知，在该学科教学中很有必要渗透数学思想方法，其包含独立自主找到物理量的关系，可以应用数学工具表达物理规律，应用数学知识处理物理问题，发挥数学函数图像的作用表达物理规律。
        2 高中物理教学中渗透数学思想方法的重要性
        2.1 突破传统教育思维局限
        高中阶段物理学科教学中物理教学方式还是教学理念或多或少都存在一定的局限，这主要是因为很多教师在开展教学活动时并不能创新教学方式，也没有正确认识数学与物理知识存在的联系，因此，学生在学习的过程中仍然存在较多误区，甚至在学习的过程中延用物理思路，因而很难构建高效课堂。而部分高中生学习效率不高主要受到解题方式不创新、缺乏理解能力的影响。教师在高中物理教学质应用数学思维开展教学活动可有效提高学生学习能力与理解知识的能力，改革教学方式，使学生在学习的过程中创新方法与方式，以此激发其学习热情，促进其课堂教学效率的提高。

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        2.2 强化学科联系，突出数学工具价值
        教师在开展教学活动时应强化学科间的联系，这是学生综合应用各方面知识的需要。当今时代快速发展，单一的知识结构很难让学生在学习的过程中应用生活中存在的问题，这就需要教师在教学中改变传统落后的教学观念，强化物理与数学学科的联系，促进学科的深度融合，以此提高学生运用知识的能力。教师在高中物理教学中渗透数学思想方法也正是受到上述因素的影响。结合目前高中物理教学实际可知，学生在学习的过程中很难学习物理这门抽象性高、应用性极强的科目，这时发挥数学学科的辅助作用就可能取得事半功倍的教学效果。比如说在学习受力这部分内容时，若学生对比受力三角形与几何三角形，列出比例式的方法就可以更好地解决，使其变得简单[2]。
        2.3 定量分析物理问题
        实验是得到物理规律的主要途径，尤其是定量实验，提到定量实验就离不开数学知识。就物理学的发展史分析，其与现代数学的联系相当密切。自从伽利略开创物理实验探究后物理学从定性分析向定量分析与验证转变，物理学也逐步定位程精密的定量科学，尤其是近年来高数进一步促进了流体力学、力学与电磁理论的发展，且与爱因斯坦有关的相对论也离不开物理理论与数学方法的融合。虽然高中阶段物理学科仅属于比较基础的阶段，但必须在教学中渗透数学意识，如此才能提升学生物理素养。
        2.4 物理规律表达更简洁、精确
        高中阶段物理学科知识体系包含了系统化的规律与概念，那么如何表征这些物理规律呢？除了可以应用文字描述，教材也配上了图像与符号，且物理规律符号表征大都是以简洁明了的数学公式为主，当然物理量之间的关系也可以应用公式反映，函数图像也可以直观显示物理量的关系，使得物理规律的呈现形式得到简化，从而让物理规律更加简洁，且学生在在定量分析或推演的过程中可以通过简单的数学形式加速物理思维的发展。
        3.分类讨论思想
        在学习的过程中绝大多数科目都要借助分类讨论思想分析并解决问题。在物理学科的学习中教师经常应用分类讨论法开展教学活动，例如在学习光学或电学这部分内容时笔者就应用了分类讨论的方法解决问题。此外，学习物理学科的过程中经常会遇到系数不同的问题，在解决这些问题的过程中利用的物理知识连贯性较强，这就使得部分学生基础较为薄弱的学生遇到该类问题时遇到较多的困难。所以，教师要重点培养学生分类讨论思想，结合分类思想促进学生奠定物理学科学习基础，使学生更好地理解与掌握物理知识，使学生在解决问题的过程中可以灵活、融会贯通地应用物理知识。
        4 结语
        数学是物理学科中重要的工具之一，教师在教学中应用数学思想方法对学生学习物理学科具有重要的促进作用，可以有效巩固所学的数学知识。所以，教师在教学中要结合数学方法与物理知识，之后进行互相渗透，实现双赢目标。
参考文献
[1]徐卫兵.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略[J].物理教师,2016,37(1):11-13.
[2]陈曦.基于物理学科核心素养的高中习题教学策略研究[D].云南师范大学,2019.
[3]罗皓月.高中物理教学中的数学思想渗透[D].西华师范大学,2018.
[4]杨阳.高中生物理实验反思性学习能力培养的实践研究[D].上海师范大学,2020.