中学物理教学的数学思想运用

中学物理教学的数学思想运用

摘要：现阶段随着我国教育事业的全面发展，加上新课程教育改革事业的不断完善，对中学物理教学提出了更多更高的要求。在中学物理教学中，运用数学思想能够有效解决物理问题，使得物理表达公式更加简洁，能够对各项物理问题进行分析计算，辅助学生更好的解答各项问题。本文对中学物理教学中数学思想的运用进行探析，在物理教学过程中融入数学思想，更好地促进物理教学事业的发展，提高教学质量。

关键词：中学；物理；数学思想；应用

近些年来随着新课改进程不断加快，对于中学教学活动提出了更多更高的要求。从目前教材内容以及各项考试试题来看，物理学科中对于学生数学知识也做出了相应考查。如何在物理教学过程中，将物理问题有效转换为数学问题，是相关教育工作者关注的重点问题，对学生数学语言能力进行培育，让学生能够在物理理论以及实践学习的基础上通过数学知识点建立物理概念，培养学生推理和论证能力，让学生学习能力有效提升，便于教学活动的有序开展。

一、中学物理教学中应用数学思想的重要作用分析

物理学主要对物体运动形式以及基本结构进行研究，数学是探究现实空间形式以及数量关系之间的学科，虽然二者对不同的对象进行研究，但是实际目的却存在一定相似性。物理与数学都是对自然界中各项变化规律进行研究，从实践活动中更好的应用，二者之间相互影响，共同促进。新课程标准中针对物理学科的科学性做出了明确要求，通过科学化的物理实验以及数学思想方法是研究物理学的重要工具，更好的发现物理学中各项变化过程，找寻最常见的发展规律。从物理学长期发展历史中可以看出，将物理学相关知识与数学方法有效结合，能够使得物理学从定性描述转为实际计算。数学思想以及数学知识在物理教学中有效应用，能促进力学相关知识以及统计物理学的发展。数学思想是进行有效推理论证的重要手段，在现阶段物理教学中，有大多数公式能够全面反映出各项实验规律以及定义知识，通过数学方法进行推算，能够总结出更多公式。这样不仅能够让学生获取更多全新的理论知识，还能强化物理知识之间的内在联系，使得各个现象的实际本质有效显现。

二、中学物理教学中数学思想的运用探析

（一）逆向思维在物理教学中的应用

逆向思维是在原有问题的基础上反向对各项问题进行分析探究，在实际应用过程中需要根据各项问题采取相应的代入方法，比如有顺序反向、逻辑反向、路径反向等，通过逆向思维方法能够从事物发展的实际结果对各项产生原因进行分析，从事物整体发展过程出发颠倒思考问题，逆着发展顺序探究问题。在目前物理教学中通过逆向思维能够更好的解决各项教学难题，获取相应的教学成果。比如在物理知识变换过程中，可以将各个物体运动过程进行反演，在解答匀速直线运动过程中，在教学过程中可以反过来匀速加速直线运动。例如一辆汽车以３ｍ／ｓ２的加速度刹车之后继续做匀减速直线运动，在停车之后的１ｓ时间内的位移为多少米？在解答此类问题时，常规的思维模式都是通过匀减速直线运动相关的知识点进行解答，需要列出完整的方程式来解释，此类教学过程难度较大，学生在学习过程中不利于理解。所以当前可以将减速直线运动视为初速度为零的匀加速直线运动，这样能够便于学生理解知识，提高课堂教学效率。

（二）数形结合的数学思想在物理教学中的应用

目前通过数学知识中的图像方法能够与物理教学中相关知识点进行串联，比如在物态变化此节学习内容中，通过温度相关的图像能够全面解答物态变化中晶体熔化等特点。其中涉及的图像内容较多，知识点也较为复杂。图像法自身较为形象，便于理解和概括，能够将物理教学中难度较大以及复杂系数较高的图像直观呈现。通过图像方法来解答物理问题，首先需要充分明确图像中所含有的各个基础物理量，确定坐标上的分度值，掌握图像中所包含的物理知识。通过图像中的各个坐标以及交点位置等，进行整合判断，根据图像内容融入相应的数值进行计算，从而得出具体论断，使得物理知识解答过程更加科学合理化。

（三）通过不等式来解决凸透镜焦距取值范围问题

在凸透镜焦距取值范围教学中，从教学实践活动中可以看出，学生在学习过程中具有较多困难，如果在此章节学习过程中融入数学思想能够更好的简化问题，便于学生理解。比如教师可以点燃一根蜡烛后，将其放置在凸透镜相应的距离位置，然后会在光屏中获取缩小的图像。将蜡烛与凸透镜的距离不断拉近之后图像会逐步被放大，需要根据焦距获取取值范围。凸透镜成像需要遵循相关规律，根据不同性质来判定物距与焦距之间存在的关系，等到图像不断放大之后可以将各项已知条件全部代入，获取相应的结果。此外数学中的比例式也能有效应用在物理解题过程中，在实际解题过程中，根据物理定律以及相关知识，能够建立未知量与已知量的关系，再根据实际问题融入比例式性质进行解答。比例式在应用过程中较为简单，各个运算单位相同便能进行解答，具有较高的应用价值。数学思

想中函数与方程的思想是常见的方法，能够确定各个物理量之间的关系，然后设出未知数，通过函数形式将物理量进行表示，能够解决各项实际的物理问题。

三、结语

总而言之，中学物理知识点较难，学生在学习过程中受到理解能力和认知能力的限制具有较大难度。所以当前在物理教学过程中应用数学思想能够对学生进行引导，化解各项难题，对学生思维能力进行培育，全面提高学生物理学习效率。良好的教学课堂需要师生共同参与，所以在日常教学活动中，教师需要激发学生学习兴趣，给予学生相应鼓励，让学生能够不断积累学习知识，更好的解答各项难题，提高教学质量。

参考文献：

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