中学物理教学中数学方法的应用

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中学物理教学中数学方法的应用

摘要:在中学物理教学中数学方法的使用是比较常见的,比如,一些物理概念是通过数学的形式表现出来的,在物理教学中可以利用数学方法进行物理推算和分析,有利于使物理知识更加的清晰简明。那么,在中学物理教学中该如何有效的应用数学方法呢?本文笔者将对此进行重点研究。

关键词:中学物理;数学方法;应用

〇前言

数学方法在物理教学中的有效应用有利于降低物理知识的难度,易于学生理解,降低了物理知识的枯燥性。学生通过运用学习过的数学知识解决物理问题,有利于增加学生学好物理的信心和决心。下文中,笔者分析了数学方法的特征,比如精确性、抽象性和逻辑性等。研究了数学方法在物理教学中应用的作用,比如,欧姆定律等的物理公式都是以数学的形式完成表达的。揭示了数学方法在物理教学中的重要性,最后给出了如何在物理教学中有效的应用数学方法的建议。

1数学方法具有的特征

数学方法具有很高的精确性、抽象性和逻辑性,同时具有很强的辩证性和广泛的应用性。其中精确性体现对事物的量的关系的描述方面。抽象性表现为人们在对数学方法进行应用时往往只保留空间形式或者数量关系。逻辑性表现为对方程的解答和对定理的证明方面,在对方程式进行解答时必须符合逻辑,条理清晰,对定理进行证明时必须做到有理有据。辩证性表现为数学中所有的关系都以完全辩证的形式出现,比如量之间的关系。广泛性表现为它以事物的量的关系和空间形式等为研究对象,而任何事物都具有一定的量的关系,都具有一定的空间形式。

2数学方法的应用对物理教学的作用

2.1数学方法对一些物理定律和定理具有证明作用。比如,欧姆定律和电功率等的物理公式都是以数学的形式完成表达的。2.2数学方法对一些物理概念具有定义的作用。比如,物理中的压强、浮力和速度等物理量的概念都是通过数学形式表达出来的。2.3数学图像可以对物理现象起到良好的解释作用,其作用是语言文字无法实现的。

3在初中物理教学中使用数学方法的重要性

3.1有利于建立起学科之间的联系:数学方法在物理教学中的应用有利于让学生更加容易的学懂物理知识,同时还能使学生对学过的数学知识进行回忆和巩固,有利于拓宽学生的思维,有利于培养学生的多个角度思考问题的良好习惯,最重要的是能够让学生明白学科与学科之间并不是完全独立的而是相互联系的,有利于学生重视起对每个学科的学习。3.2有利于使物理知识化难为简:数学的逻辑性使数学方法能够把繁琐的公式简化,那么数学方法在物理教学中的应用同样能够把复杂的公式变得简化,有利于降低物理知识的难度,易于学生更好的学习物理,有利于提高学生对物理的学习兴趣的培养和提高。3.3可以解决某些物理方法无法解决的问题:在物理教学中,一些物理问题是无法用物理方法解决的,而用数学方法却能将问题解决,数学方法使物理难题由抽象变得更加的具体,最后达到解决物理问题的目的。

4数学方法在中学物理中的应用

4.1几何法:几何法在物理教学中的应用比较常见,例如,可以利用直角三角形解决力的合成和分解等问题,这些都是几何法在物理教学中应用的典例。4.2公式变形定义法:公式变形定义法就是根据已有的公式中各个量之间的依赖关系对公式进行变形从而得出一个新的公式的方法。比如根据物理公式p=mv可以推出m=p/v,这就是对公式变形法的应用。4.3函数图像法:函数图像在物理教学中的合理应用会使物理知识更加的清晰明朗易懂,使物理知识以数形结合的方式呈现在学生眼前,有利于帮助学生对物理原理和知识的理解。在画函数图像时要结合物理规律和条件,确定好方向性以及值域和定义域。函数图像使物理量与量之间的关系更加的清楚易懂,大大的降低了物理知识的复杂性和繁琐性。4.4方程法:方程法是物理教学中解决物理问题的不可缺少的方法,初中阶段主要是利用一元二次方程和多元一次方程组来解决物理问题。首先依据物理规律和条件把方程建立起来,然后根据数学方法对方程进行求解,最后得出答案。4.5三角函数方法:三角函数在中学物理教学中的应用也是比较常见的,比如利用勾股定理来计算物理数据等。因为三角函数就是对三角形的边和角、角和角以及边和边的关系的反应的数学方法,因此在求物理力的大小时可以利用正弦定理的办法来进行。另外,三角形的两边相加数值大于第三边,两边相减小于第三边,这个理论也可以帮助学习解决一些物理问题。4.6归纳法:在对物理知识进行学习时,学生很多情况下会对问题的解决办法和答案有自己的猜想,但是如何验证猜想对不对呢,那就要利用数学归纳法进行验证,经过归纳法的验证学生能够知道自己的猜想是否正确,使学生的正确猜想更加的有理有据,有利于提高学生对物理的学习兴趣,从而激发其学习物理的积极性和主动性。

5结语

数学方法对一些物理定律和定理具有证明作用,对一些物理概念具有定义的作用,对物理现象起到良好的解释作用。数学方法在物理知识中的应用有利于建立起学科之间的联系,有利于使物理知识化难为简,可以解决某些物理方法无法解决的问题。因此,在物理教学中,教师要注重使用有效的数学方法,比如利用直角三角形解决力的合成和分解,利用公式变形定义法对物理公式进行变形从而推出新的公式,利用函数图像法展示物理量与量之间的关系,利用一元二次方程解决物理问题等。当然,这些并不是数学方法在物理教学中应用的唯一方法,作为物理教师,我们要不断的研究和探索更有效的在物理教学中应用数学方法的途径。

参考文献

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[2]吴海鹰.初中数学思想方法教学研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学硕士论文,2011.9

[3]李烁.数学方法在初中物理中的及巧妙应用.科教文汇旬刊,2012

[4]韩萌林.数学方法在初中物理中的重要作用及巧妙应用.数学与物理,2013

作者:刘秀萍 单位:民勤县第五中学