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摘要:在中學(xué)物理教學(xué)中數(shù)學(xué)方法的使用是比較常見的,比如,一些物理概念是通過數(shù)學(xué)的形式表現(xiàn)出來的,在物理教學(xué)中可以利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行物理推算和分析,有利于使物理知識(shí)更加的清晰簡明。那么,在中學(xué)物理教學(xué)中該如何有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法呢?本文筆者將對此進(jìn)行重點(diǎn)研究。
關(guān)鍵詞:中學(xué)物理;數(shù)學(xué)方法;應(yīng)用
〇前言
數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的有效應(yīng)用有利于降低物理知識(shí)的難度,易于學(xué)生理解,降低了物理知識(shí)的枯燥性。學(xué)生通過運(yùn)用學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題,有利于增加學(xué)生學(xué)好物理的信心和決心。下文中,筆者分析了數(shù)學(xué)方法的特征,比如精確性、抽象性和邏輯性等。研究了數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中應(yīng)用的作用,比如,歐姆定律等的物理公式都是以數(shù)學(xué)的形式完成表達(dá)的。揭示了數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的重要性,最后給出了如何在物理教學(xué)中有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的建議。
1數(shù)學(xué)方法具有的特征
數(shù)學(xué)方法具有很高的精確性、抽象性和邏輯性,同時(shí)具有很強(qiáng)的辯證性和廣泛的應(yīng)用性。其中精確性體現(xiàn)對事物的量的關(guān)系的描述方面。抽象性表現(xiàn)為人們在對數(shù)學(xué)方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)往往只保留空間形式或者數(shù)量關(guān)系。邏輯性表現(xiàn)為對方程的解答和對定理的證明方面,在對方程式進(jìn)行解答時(shí)必須符合邏輯,條理清晰,對定理進(jìn)行證明時(shí)必須做到有理有據(jù)。辯證性表現(xiàn)為數(shù)學(xué)中所有的關(guān)系都以完全辯證的形式出現(xiàn),比如量之間的關(guān)系。廣泛性表現(xiàn)為它以事物的量的關(guān)系和空間形式等為研究對象,而任何事物都具有一定的量的關(guān)系,都具有一定的空間形式。
2數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用對物理教學(xué)的作用
2.1數(shù)學(xué)方法對一些物理定律和定理具有證明作用。比如,歐姆定律和電功率等的物理公式都是以數(shù)學(xué)的形式完成表達(dá)的。2.2數(shù)學(xué)方法對一些物理概念具有定義的作用。比如,物理中的壓強(qiáng)、浮力和速度等物理量的概念都是通過數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來的。2.3數(shù)學(xué)圖像可以對物理現(xiàn)象起到良好的解釋作用,其作用是語言文字無法實(shí)現(xiàn)的。
3在初中物理教學(xué)中使用數(shù)學(xué)方法的重要性
3.1有利于建立起學(xué)科之間的聯(lián)系:數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用有利于讓學(xué)生更加容易的學(xué)懂物理知識(shí),同時(shí)還能使學(xué)生對學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行回憶和鞏固,有利于拓寬學(xué)生的思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的多個(gè)角度思考問題的良好習(xí)慣,最重要的是能夠讓學(xué)生明白學(xué)科與學(xué)科之間并不是完全獨(dú)立的而是相互聯(lián)系的,有利于學(xué)生重視起對每個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)。3.2有利于使物理知識(shí)化難為簡:數(shù)學(xué)的邏輯性使數(shù)學(xué)方法能夠把繁瑣的公式簡化,那么數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用同樣能夠把復(fù)雜的公式變得簡化,有利于降低物理知識(shí)的難度,易于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)物理,有利于提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和提高。3.3可以解決某些物理方法無法解決的問題:在物理教學(xué)中,一些物理問題是無法用物理方法解決的,而用數(shù)學(xué)方法卻能將問題解決,數(shù)學(xué)方法使物理難題由抽象變得更加的具體,最后達(dá)到解決物理問題的目的。
4數(shù)學(xué)方法在中學(xué)物理中的應(yīng)用
4.1幾何法:幾何法在物理教學(xué)中的應(yīng)用比較常見,例如,可以利用直角三角形解決力的合成和分解等問題,這些都是幾何法在物理教學(xué)中應(yīng)用的典例。4.2公式變形定義法:公式變形定義法就是根據(jù)已有的公式中各個(gè)量之間的依賴關(guān)系對公式進(jìn)行變形從而得出一個(gè)新的公式的方法。比如根據(jù)物理公式p=mv可以推出m=p/v,這就是對公式變形法的應(yīng)用。4.3函數(shù)圖像法:函數(shù)圖像在物理教學(xué)中的合理應(yīng)用會(huì)使物理知識(shí)更加的清晰明朗易懂,使物理知識(shí)以數(shù)形結(jié)合的方式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,有利于幫助學(xué)生對物理原理和知識(shí)的理解。在畫函數(shù)圖像時(shí)要結(jié)合物理規(guī)律和條件,確定好方向性以及值域和定義域。函數(shù)圖像使物理量與量之間的關(guān)系更加的清楚易懂,大大的降低了物理知識(shí)的復(fù)雜性和繁瑣性。4.4方程法:方程法是物理教學(xué)中解決物理問題的不可缺少的方法,初中階段主要是利用一元二次方程和多元一次方程組來解決物理問題。首先依據(jù)物理規(guī)律和條件把方程建立起來,然后根據(jù)數(shù)學(xué)方法對方程進(jìn)行求解,最后得出答案。4.5三角函數(shù)方法:三角函數(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用也是比較常見的,比如利用勾股定理來計(jì)算物理數(shù)據(jù)等。因?yàn)槿呛瘮?shù)就是對三角形的邊和角、角和角以及邊和邊的關(guān)系的反應(yīng)的數(shù)學(xué)方法,因此在求物理力的大小時(shí)可以利用正弦定理的辦法來進(jìn)行。另外,三角形的兩邊相加數(shù)值大于第三邊,兩邊相減小于第三邊,這個(gè)理論也可以幫助學(xué)習(xí)解決一些物理問題。4.6歸納法:在對物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生很多情況下會(huì)對問題的解決辦法和答案有自己的猜想,但是如何驗(yàn)證猜想對不對呢,那就要利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行驗(yàn)證,經(jīng)過歸納法的驗(yàn)證學(xué)生能夠知道自己的猜想是否正確,使學(xué)生的正確猜想更加的有理有據(jù),有利于提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,從而激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性。
5結(jié)語
數(shù)學(xué)方法對一些物理定律和定理具有證明作用,對一些物理概念具有定義的作用,對物理現(xiàn)象起到良好的解釋作用。數(shù)學(xué)方法在物理知識(shí)中的應(yīng)用有利于建立起學(xué)科之間的聯(lián)系,有利于使物理知識(shí)化難為簡,可以解決某些物理方法無法解決的問題。因此,在物理教學(xué)中,教師要注重使用有效的數(shù)學(xué)方法,比如利用直角三角形解決力的合成和分解,利用公式變形定義法對物理公式進(jìn)行變形從而推出新的公式,利用函數(shù)圖像法展示物理量與量之間的關(guān)系,利用一元二次方程解決物理問題等。當(dāng)然,這些并不是數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中應(yīng)用的唯一方法,作為物理教師,我們要不斷的研究和探索更有效的在物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的途徑。
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作者:劉秀萍 單位:民勤縣第五中學(xué)