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初中物理教学中数学思维方法的应用

发表时间：2020/1/7 来源：《中小学学校管理》2019年4月总第168期作者：罗文东

[导读] 规定学生要有运用数学知识解决物理问题的能力。因此，将数学思维方法应用于初中物理教学中具有一定的现实意义。

广东省兴宁市兴城学校　514500
　　摘　要：初中教学中，要想让学生获得好的物理成绩，教师就需要提高学生的综合能力。比如，物理问题思考能力、学生的实用能力、问题思考的逻辑性、理解抽象性的物理概念和物理公式的能力。在初中物理教学的过程中，教师应该注意培养学生对于物理课程的兴趣，在教学物理知识、分析物理问题时不能忽略对学生数学工具应用能力的培养。
　　关键词：初中物理　教学　数学思维　应用
　　初中物理与数学是息息相关的两门学科。中学生物理学习的好坏，很大程度上取决于他的数学素养水平。初中物理教学大纲中，规定学生要有运用数学知识解决物理问题的能力。因此，将数学思维方法应用于初中物理教学中具有一定的现实意义。
　　一、初中物理教学的数学思想方法概述
　　1.分类讨论思想。分类讨论就是将事物进行有特点的分类，然后对此分别进行研究和求解；或者当问题所给的对象不能达到统一研究时，就要分类出来，然后对每一类分别研究，根据研究结果解答问题。分类讨论思想是一种重要的数学思想，通过分类，可以化整为零，没有重复和遗漏，利于理解物理问题。
　　2.数与形结合思想。数和形虽是两种表达形式，但两者是同一事物的两方面。数与形都可用来描述物理的基本概念、物理规律以及概念和规律之间的联系和变化。两种形式之间可以相互补充、相互映射、相互转化。比如，要想让学生理解磁性的概念，就必须借助数学思想，利用数形结合的思想与方法，将磁场分布画出来。这种数形结合方法可以将许多物理问题简单化。
　　3.函数与方程思想。函数与方程思想是指用函数的形式，如反比例函数和一元一次函数等把物理量之间的数量关系表示出来，并结合函数方程的有关性质来解决物理问题的思想。通过数学的运算直接计算物理问题的结果，要理解最后结果的含义。

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这种物理量的互相关系，可以巧借数学模型，这就达到了数学和物理结合的目的。
　　4.转化与化归思想。转化与化归思想在数学思想中的具体体现包括类比思想、极限思想、统计思想、数和形思想。这些在中学物理中都是有应用的。比如，在研究自然界的事物或现象时，人们发现有些事物和现象是确定的，有些事物和现象是模糊的、不确定的，这时就要使用统计的方法。
　　二、数学思维和方法在初中物理学中的具体应用
　　1.函数图像。对物理过程展开描述，就可以应用到图形的内容，这是最基础且直观的数学思想，通过将图像的思维带入到物理的解题中，学生通过理解找到解题的思路。初中物理相对于高中比较简单，应用到的数学函数图形基本都是一次函数的内容，学生联系和理解起来并不复杂。
　　2.比值与比例法。这种数学方法的应用在物理解题中也较为常见，还有很多甚至涉及到小学数学知识，如a/b＝c/d，那么ad＝bc等。教师要引导学生采用比值与比例法的方式定义物理量，比如v＝s/t，R＝U/I等等，学生遇到这种题目首先就应联想到数学知识的应用技巧，将物理公式代入自变量比值中，于是得出变量比值的关系，同时也可以解决连续比例的问题。在很多物理电学的问题上，应用这种方法也能解决难题.如，教师让学生掌握电能表的物理含义。
　　3.在求取凸透镜的焦距取值范围时运用数学不等式。我们在根据给定条件来求取凸透镜的焦距取值范围的时候，如果只是运用书本或者是传统的物理思维方式的话，学生可能比较难将答案解答出来。但是，如果利用数学思维来对这个题目进行解答，其难度就会简化许多。在这里，我们可以采用数学教学中学过的不等式（组）的知识来对这一问题进行解答。
　　4.在物理学中可广泛应用数形结合的数学思维方式。在教学物理的时候，可以发现，在书写一些黑板笔记的时候经常会使用数学中的图像法，通过数学图像方法来将物理现象和物理知识之间所存在的关系清晰的呈现出来。我们在利用图像法解答物理问题时需要注意它的一些步骤，第一是需要明确图象中所标明的物理量；第二是要了解坐标上的分度值；第三是需要对图像所表达的物理意义有一定的理解；第四是懂得利用图像来对题目中的一些数据进行计算或者是判断。
　　5.加强学生物理实验研究，感悟数学思想方法。物理作为一门理科学科，具有很强的实验操作性质。故而应该在物理教学中，加强物理实验，通过重走前辈科学家的物理实验过程，发现物理规律，从问题中主动刺激学生利用数学思想，利用数学工具去解决物理实验问题。6.在物理教学过程中利用数学教学的逆向思维能力。我们还可以在物理教学中采用数学中的逆向思维能力。所谓的逆向思维能力指的是一种与原来思维方式相反的思维，包括逻辑反向、路径反向或者是顺序反向等。运用逆向思维方式，我们可以从另外的一个角度来认识物理知识，并且在运用这一思维方式的过程中，使得学生挣脱常规思维方式的束缚，从而能够对问题进行巧妙的分析，以此来让他们取得一个想象不到的结果。
　　参考文献
　　[1]唐修虎初中物理解题“数学化”的实践与思考[J].新课程导学，2017，（12），18。
　　[2]苏婷婷王较过初中生数学学习成绩对物理学习成绩的影响[J].中小学教学研究，2016，（09），10。
　　