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摘要:在中學物理教學中數學方法的使用是比較常見的,比如,一些物理概念是通過數學的形式表現出來的,在物理教學中可以利用數學方法進行物理推算和分析,有利于使物理知識更加的清晰簡明。那么,在中學物理教學中該如何有效的應用數學方法呢?本文筆者將對此進行重點研究。
關鍵詞:中學物理;數學方法;應用
〇前言
數學方法在物理教學中的有效應用有利于降低物理知識的難度,易于學生理解,降低了物理知識的枯燥性。學生通過運用學習過的數學知識解決物理問題,有利于增加學生學好物理的信心和決心。下文中,筆者分析了數學方法的特征,比如精確性、抽象性和邏輯性等。研究了數學方法在物理教學中應用的作用,比如,歐姆定律等的物理公式都是以數學的形式完成表達的。揭示了數學方法在物理教學中的重要性,最后給出了如何在物理教學中有效的應用數學方法的建議。
1數學方法具有的特征
數學方法具有很高的精確性、抽象性和邏輯性,同時具有很強的辯證性和廣泛的應用性。其中精確性體現對事物的量的關系的描述方面。抽象性表現為人們在對數學方法進行應用時往往只保留空間形式或者數量關系。邏輯性表現為對方程的解答和對定理的證明方面,在對方程式進行解答時必須符合邏輯,條理清晰,對定理進行證明時必須做到有理有據。辯證性表現為數學中所有的關系都以完全辯證的形式出現,比如量之間的關系。廣泛性表現為它以事物的量的關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系,都具有一定的空間形式。
2數學方法的應用對物理教學的作用
2.1數學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學的形式完成表達的。2.2數學方法對一些物理概念具有定義的作用。比如,物理中的壓強、浮力和速度等物理量的概念都是通過數學形式表達出來的。2.3數學圖像可以對物理現象起到良好的解釋作用,其作用是語言文字無法實現的。
3在初中物理教學中使用數學方法的重要性
3.1有利于建立起學科之間的聯系:數學方法在物理教學中的應用有利于讓學生更加容易的學懂物理知識,同時還能使學生對學過的數學知識進行回憶和鞏固,有利于拓寬學生的思維,有利于培養學生的多個角度思考問題的良好習慣,最重要的是能夠讓學生明白學科與學科之間并不是完全獨立的而是相互聯系的,有利于學生重視起對每個學科的學習。3.2有利于使物理知識化難為簡:數學的邏輯性使數學方法能夠把繁瑣的公式簡化,那么數學方法在物理教學中的應用同樣能夠把復雜的公式變得簡化,有利于降低物理知識的難度,易于學生更好的學習物理,有利于提高學生對物理的學習興趣的培養和提高。3.3可以解決某些物理方法無法解決的問題:在物理教學中,一些物理問題是無法用物理方法解決的,而用數學方法卻能將問題解決,數學方法使物理難題由抽象變得更加的具體,最后達到解決物理問題的目的。
4數學方法在中學物理中的應用
4.1幾何法:幾何法在物理教學中的應用比較常見,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中應用的典例。4.2公式變形定義法:公式變形定義法就是根據已有的公式中各個量之間的依賴關系對公式進行變形從而得出一個新的公式的方法。比如根據物理公式p=mv可以推出m=p/v,這就是對公式變形法的應用。4.3函數圖像法:函數圖像在物理教學中的合理應用會使物理知識更加的清晰明朗易懂,使物理知識以數形結合的方式呈現在學生眼前,有利于幫助學生對物理原理和知識的理解。在畫函數圖像時要結合物理規律和條件,確定好方向性以及值域和定義域。函數圖像使物理量與量之間的關系更加的清楚易懂,大大的降低了物理知識的復雜性和繁瑣性。4.4方程法:方程法是物理教學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。首先依據物理規律和條件把方程建立起來,然后根據數學方法對方程進行求解,最后得出答案。4.5三角函數方法:三角函數在中學物理教學中的應用也是比較常見的,比如利用勾股定理來計算物理數據等。因為三角函數就是對三角形的邊和角、角和角以及邊和邊的關系的反應的數學方法,因此在求物理力的大小時可以利用正弦定理的辦法來進行。另外,三角形的兩邊相加數值大于第三邊,兩邊相減小于第三邊,這個理論也可以幫助學習解決一些物理問題。4.6歸納法:在對物理知識進行學習時,學生很多情況下會對問題的解決辦法和答案有自己的猜想,但是如何驗證猜想對不對呢,那就要利用數學歸納法進行驗證,經過歸納法的驗證學生能夠知道自己的猜想是否正確,使學生的正確猜想更加的有理有據,有利于提高學生對物理的學習興趣,從而激發其學習物理的積極性和主動性。
5結語
數學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,對物理現象起到良好的解釋作用。數學方法在物理知識中的應用有利于建立起學科之間的聯系,有利于使物理知識化難為簡,可以解決某些物理方法無法解決的問題。因此,在物理教學中,教師要注重使用有效的數學方法,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行變形從而推出新的公式,利用函數圖像法展示物理量與量之間的關系,利用一元二次方程解決物理問題等。當然,這些并不是數學方法在物理教學中應用的唯一方法,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中應用數學方法的途徑。
參考文獻
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作者:劉秀萍 單位:民勤縣第五中學