中学物理教学的数学思想运用
漫谈高中物理教学中的“化曲为直”

漫谈高中物理教学中的“化曲为直”摘要:化曲为直是一种常见的思维模式,是通过对抽象材料的直观化处理,将物理问题、物理现象以更直观的方式呈现给学生,使学生更高效率地学习。
化曲为直思想在高中物理教学中的有效运用,能够提高教学质量与学生学习效率,促进师生间的高效互动。
本文结合实际,基于文献法、案例法等对高中物理教学中化曲为直的运用策略展开探究分析,提出有关观点,以供借鉴参考。
关键词:高中物理;化曲为直;运用曲线运动中的化曲为直指的是将运动的过程细分,然后再根据某一段细分的运动展开研究。
如物体在水平力的作用下做水平圆周运动,从物体的整个水平圆周运动中取一小部分圆周运动进行研究,由于这小部分圆周运动较短,所以可将其看做直线研究,这样就降低了研究难度,做到了化曲为直【1】。
下面结合实际,对化曲为直思想在高中物理教学中的应用做具体分析。
1在物理实验教学中运用化曲为直实验是物理的重要组成部分,而数据是实验的核心,在物理实验教学中,教师可运用化曲为直的思想与方法引导学生科学处理实验数据,通过实验与数据探寻物理规律,掌握物理现象与知识。
结合实践经验可知,非一次函数图像的物理规律比较难探究,在画函数图像时,如果直接采用两个物理变量作为坐标变量,就很难从图像中找到非一次函数图像物理规律。
为使学生能更快、更好地掌握非一次函数图像物理规律,教师就可运用化曲为直的思想,在实验中先指导学生正确找出能够形成一次函数关系的两个变量,即因变量与自变量,然后让学生根据这两个变量画出一次函数图像,并从图像中找到物理量的变化规律【2】。
如在人教版《牛顿第二定律》这一章的教学中,教师要指导学生通过实验掌握加速度与力之间的关系,了解存在于两者之间的关系。
在实验中,学生必须先观察与处理有关加速度及质量变化的实验数据。
在学生处理实验数据时,教师就可指导学生运用化曲为直的思想与方法,利用倒数实现对图像的化曲为直。
实验是物理学科的重要组成部分,做好实验教学有助于学生更深入地了解物理,更准确且深刻的理解物理知识,掌握物理知识与运用物理知识。
浅谈高中物理教学与数学知识的融合

浅谈高中物理教学与数学知识的融合作者:马拴科来源:《学周刊》2019年第30期摘要:高中物理是一门十分注重定量分析和逻辑推理的学科,它与数学这一基础学科有着密不可分的联系,许多物理问题都得借助数学知识来解答。
但是在教学实践中,高中数学与物理教学存在着各自为政,单打独斗的现象,导致高中物理教学与数学知识的融合在教学实践中却不尽如人意。
可以说,巧妙地將数学知识融入物理课堂教学之中不仅有助于物理逻辑关系的推理论证,同时也对学生的解题能力有质的提升。
关键词:高中物理;高中数学;知识融合中图分类号:G63; ; ; ; ; 文献标识码:A文章编号:1673-9132(2019)30-0096-01DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2019.30.088想要在物理教学过程中有效融合数学知识,首先要认清两者之间的关系。
在明确各自相关概念的基础上,先针对问题给出的条件用物理知识加以分析,找到数学知识的切入点,而后联系数学知识求解问题。
以“平抛运动”这一知识点为例,它属于高中数学中的抛物线问题,所以物理教师完全可以借助这些数学知识来解答物理问题,有效提高学生的解题能力,提高教学的实效性。
一、物理教学中融合数学知识的力度可以说,物理问题的解决离不开数学知识,但二者之间还是有本质上的区别。
我们能借助到的数学知识只是一部分,并不是所有数学概念都能在物理中行得通,所以说在解决一些物理问题时,我们要结合问题实际情况来巧用数学知识,才能获得最合理的答案。
我们借助数学知识来解决物理问题,目的在于化繁为简,可是运用不恰当,就有可能将问题复杂化。
伟大的物理学家爱迪生给予数学家阿普拉计算灯泡体积的任务,可数学天才阿普拉测量计算了半天也没搞清楚其准确体积是多少,而爱迪生给灯泡中注满水,再将水倒入量杯中,马上就计算出了灯泡的体积。
通过这一故事,我们可知其实很多物理问题并不复杂,若是强行用数学知识解决所有物理难题,那只能将问题复杂化。
高中物理教学与数学教学相融合的实践探究

109美眉 2023.12下教研与美育教学研究高中物理教学与数学教学相融合的实践探究张春龙 马永胜 赵强(甘肃省礼县实验中学,甘肃 礼县 742200)摘 要:在高中阶段,数学知识对物理教学的开展有着非常重要的作用及意义,不仅有助于学生更好地理解物理概念与规律,还有助于其问题解决能力进一步提升。
但是就目前的教学情况来看,高中物理的教学过程中部分教师并不重视数学知识,便导致教学难度逐渐提升,无法取得良好的教学效果。
鉴于这一现象,教师在教学实施的过程中应从学生学习需求出发,分析并探究物理教学与数学教学相融合的具体策略,进而培养学生良好的解题能力,为其综合素质的提升奠定基础。
本文从物理教学与数学教学融合的影响、形成影响的原因以及具体的融合策略这三个方面入手进行研究。
关键词:高中物理教学;数学教学;融合策略随着新课程改革的不断深入,高中物理所涉及的理论知识难度逐渐加深,与此同时,教师所采取的课堂教学理念也发生了相对应的转变。
物理这一学科与数学学科之间具备较强的关联,将数学知识有效地渗透于物理教学,能够有效地降低理解知识的难度。
所以教师应积极主动地完成教学模式的创新,以实现物理教学与数学教学的融合,进而培养学生应用数学知识解决物理问题解决的能力,真正实现提升学习能力与综合素质提升的教学目的。
一、高中物理教学与数学教学融合所产生的影响(一)概念的理解依赖于数学知识的推导高中物理有较多的概念,经常需要利用数学知识对其进行分析,从而透彻理解。
所以说,在教学过程中,学生对数学知识的理解及掌握情况,将会直接影响到对物理概念的理解程度。
(二)数学方法的应用提升了解题的难度就目前的教学情况来看,学生在学习物理知识的过程之中,应用一些基础数学知识时,并不存在太大的问题,但是,当物理题型中呈现出一些相对少见的数学知识以及思想,又或者是对于这一知识应用的要求相对较高时,学生解决问题的难度提升,最终呈现出的解决效果不尽如人意。
高中物理中物理与数学的结合

=0 ̄ 1f, 电源 电 动势 e 1V 内 阻 不 计 , =0 , 求 电阻 R上 的 电动 率 。 : 解 : 电路 为 理 想 的 电路 设
泛的应用 , 从粒 子对撞机 到宇宙航 天飞船 , 中间都渗透着 物理
概 念 和物 理 思 想 , 在 具体 的 分 析 过 程 又 要 借 助 数 学 工 具 。例 但 如 无 线 电技 术 , 物 理 上 建 立 的 电磁 场 理 论 , 很 多 情 况 下 就 是 在
这 表 明 , R , , , 有 电 阻可 以等 效 为 一 个 阻值 R 的 电 除 .R 外 所 ,
从物理现象与过程 的分析中经过概括 、 抽象等把物理 问题 转化 为数 学 问题 ; 二是综 合运用数 学知识 正确 , 迅速地 计算物 理 问
题 。对 于 一个 物理 问题 的解 决 过 程 , 际 上 就 是 分 析 法 和 综 合 实 法 的 交叉 使用 , 没 有 分 析 就 没 有 综 合 ” “ 。分 析 和 综 合 是 既 对 立 又统 一 的 思维 , 析 是 为 了综 合 , 合 必 须 依 据 分 析 , 分 综 两种 方 法 相互依存 , 互渗透 , 一不可。 相 缺 以下 就 是 数 学 分 析 方 法在 求 解 物 理 题 中 的应 用 。我 们 用 到 的是 欲 求 一 量 , 需 求 得 与 其 相 关 的某 一 量 , 层 倒 推 , 至 推 则 层 直 至 已知 的 信 息 。然 后 , 该 思 维 过 程 反 过 来 , 可 以得 到 问题 的 将 就
: :
运 用 数 学 定 量 探 讨 物 理 问 题 的 意 义 在 于 : 学 是 表述 和 论 数 证 物 理 概 念 和 规 律 的简 洁 、 统 而 深 刻 的 语 言 。一 个 物 理 体 系 系 就是 一个 数 学 体系 。数 学 具 有 高 度 的抽 象 性 , 富 的 思 辨 性 和 丰 严 密 的逻 辑 性 , 自然 科 学 的基 础 。 因此 , 仅 成 为物 理 学 的表 是 不
数学思维在物理中应用的典例分析

数学思维在物理中的应用典例分析数学作为工具学科,其思想、方法和知识始终渗透、贯穿于整个物理学习和研究的过程中,为物理概念、定律的表述提供简洁、精确的数学语言,为学生进行抽象思维和逻辑推理提供有效的方法,为物理学中的数量分析和计算提供有力工具.中学物理《考试大纲》中对学生应用数学工具解决物理问题的能力作出了明确要求,要求考生有“应用数学处理物理问题的能力”.高考物理试题的解答离不开数学知识和方法的应用,借助物理知识考查数学能力是高考命题的永恒主题.所谓数学方法,就是要把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来,并进行推导、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预测.可以说,任何物理试题的求解过程实质上是一个将物理问题转化为数学问题再经过求解还原为物理结论的过程.本讲中所指的数学方法,都是一些特殊、典型的方法.处理中学物理问题,常用的数学方法有极值法、几何法、图象法、数学归纳推理法、微元法、等差(比)数列【例1】 [2008年高考上海卷·4·向量与矢量三角形] 如图7-1所示,在竖直平面内的直由静止沿直线ON 斜向下运动,直线ON 与y 轴负方向成θ角(θ<π/4)。
则F 大小至少为____________;若F =mg tan θ,则质点机械能大小的变化情 况是______________________________。
某同学这样解第2问,若F =mg tan θ时,正好F 力的方向沿着x 轴正方向,因此外力F 与运动位移方向成锐角,质点的机械能增加。
实际上该同学忽视了题干只给出外力F 的大小,而未给出该力的方向。
F =mg tan θ时,外力F 的方向不仅仅为沿着x 轴正方向,还可能有其它方向。
为了能够严密的找出F =mg tan θ时的所有可能性,需要运用力的矢量三角形定则。
如图7-2所示,质点受到的力有重力mg 和外力F ,合力的方向沿着ON 方向,将重力、外力、合力归结到一个三角形中,该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动,说明质点做匀加速直线运动,如图中显示当F 力的方向为a 方向(垂直于ON )时,F 力最小为mg sin θ;若F =mg tan θ,即F 力可能为b 方向或c 方向,故F 力的方向可能与运动方向相同,也可能与运动方向相反,除重力外的F 力对质点做正功,也可能做负功,故质点机械能增加、减少都有可能。
简析高中物理教学中的问题及其对策

132 在其探究过程中只是进行相应的指导工作。
在传授学生基本的思想方法后,就应引导学生对知识进行主动的探究和学习,归纳概括有关的数学思想方法,并加以巩固。
例如,在阐述数形结合法是,可以让学生们通过动手画图的方式,对“圆的直径、半径”进行标注,加深他们对图形的概念和理解,得出一些他们自己的知识结论。
3.在课后进行反思、巩固。
“学以致用”。
数学思想方法掌握着数学生命的脉络,只有用的多才能更精通、更活络。
因而,教师不能只让学生片面的理解数学思想方法,而要悉数掌握巩固,以便将来更好的运用。
数学思想方法对于刚入小学的学生来说是十分模糊的概念,出现一些困惑也是在所难免的,因此,教师在及时进行指导的同时,还应加强课后的巩固与练习。
例如,布置相关数学思想的课后作业。
四、结束语总而言之,在小学数学中渗透数学思想方法是十分必要的,也是不容忽视的。
教师在教授时,要使学生真正掌握这种思想方法,促进学生学业成绩和综合素质的全面发展。
参考文献[1]范丽萍,小学数学教学中渗透数学思想方法的实践与思考[J].学周刊,2018(19).[2]罗丽仪,小学数学教学中渗透数学思想方法的实践与思考[J].速读旬刊,2017(5).[3]其其格玛,数学思想方法在小学数学教学中的作用分析[J].中国高新区,2018(9).简析高中物理教学中的问题及其对策■史江勇 (河北省顺平县中学 072250)【摘 要】随着新课程改革进程的不断深入,对高中物理教学提出了新的教学要求。
高中物理做为高中教学体系中的重要学科之一,对培养学生的物理素养和严谨的科学态度具有重要的作用。
同时,学生通过高中物理的学习,能够运用物理知识解释生活中的一些现象,从而激发学生的学习兴趣。
但是,由于受到传统应试教育的严重影响,在新课程背景下,高中物理教学仍旧还存在很多问题,不仅阻碍了高中物理教学的有效开展,而且还限制了新课程的发展。
所以,本篇文章主要针对新课程背景下高中物理教学中存在的问题进行相应的探究,并制定相对应的措施加以解决,从而保障高中物理教学的有效性。
数学建模思想在物理教学中的应用分析
数学建模思想在物理教学中的应用分析发表时间:2019-02-18T16:09:47.730Z 来源:《中小学教育》2019年第354期作者:王丽萍[导读] 随着课程改革的不断深入,初中数学建模思想运用于物理教学过程中具有十分重要的意义。
甘肃省兰州市第二十二中学730050摘要:随着课程改革的不断深入,初中数学建模思想运用于物理教学过程中具有十分重要的意义。
数学建模思想能够引导学生用数学的方法进行物理问题的思考与处理,降低学习的难度增加学习的乐趣。
建物理模型就是将物理过程模型化,要在物理教学中正确渗透数学建模思想,首先要正确认识数学与物理之间的关系,数学是研究物理的工具,物理是数学方法的具体应用,如何将一个物理问题转化为一个数学问题,需要在平时的教学中不断渗透。
关键词:数学建模物理模型构建运用物理学的发展依赖于数学,数学是物理学的表现形式,数学高度的抽象性,使它能够概括物理运动的所有空间形式和一切量的关系。
数学以极度浓缩的语言写出了物理世界的基本结构,唯有数学才能以最精确地和便于讲授的形式表达自然规律,唯有数学才能应用于错综复杂的物质运动过程之中。
一、数学建模在物理教学应用中的前测分析物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,它是当今最精密的一门自然科学学科。
但是,在有相当多的学生中,存在着将学习数学和学习物理两者截然分开的现象:他们学习了一定的数学思想与方法,并能解决一些比较复杂的数学问题;但是在需要运用这些数学思想与方法来解决物理问题时,却表现出滞后和吃力。
基于此,笔者经过对中学物理中应用数学思想与方法的多年研究,认为构建数学模型,应用数学方法,注重数学的解与物理的解的统一是解决物理问题的有效途径。
数学极值问题在高中物理教学中的应用
数学极值问题在高中物理教学中的应用发布时间:2021-09-03T04:14:38.663Z 来源:《教学与研究》2021年7月上作者:袁光荣[导读] 高中数学身为一个十分关键的基础科学,在很多行业领域均有普遍使用,它是彻底解决很多物理问题的根基专用工具,特别在掌握物理概念、物理基本规律和彻底解决物理问题时,数学思维训练起着关键的专用工具的功效。
云南省临沧市第一中学袁光荣摘要:高中数学身为一个十分关键的基础科学,在很多行业领域均有普遍使用,它是彻底解决很多物理问题的根基专用工具,特别在掌握物理概念、物理基本规律和彻底解决物理问题时,数学思维训练起着关键的专用工具的功效。
关键词:数学极值;高中物理;教学水平;科学对策一、引言迈入高中时期的学习知识后,绝大部分学生们普遍觉得物理学难学,所以教材内容编写人刻意调节物理课本的编辑次序,把动力学放到第一章,这是由于动力学的基础知识掌握起来相对比较容易。
可是,该章节内容牵涉到的数学运算较多,而很多物理教师有如此的习惯性,在物理课堂上只授课物理学科目的专业技能知识,碰到物理学中的高中数学运用,觉得这个是数学老师的工作任务范围,与自身没有关系,经常忽视数学问题不讲。
这就造成学生们普遍反馈课堂教学上听明白了,自身课后刷题时又解答不出来。
所以在物理教学中老师应尽可能有目的地运用多种形式,加强数学思维训练运用,坚定把培育学生们运用数学工具彻底解决物理问题的专业能力放到关键具体位置,要擅于将物理学的基本问题转换成为数学上的根本性问题,重视物理教学与数学思维训练的融合教学方法,提升学生们的数与理时刻紧密结合的专业水准。
二、数学的极值方法应用于物理教学中所具有的作用每一个科技创新都是从不一样的层面去探究一些特有的物质活动方式,而空间方式和量的相互关系贯彻于一切方式的物质活动,数学方法广泛应用于每一个科目。
可以说,抛弃数学方法,当代科技创新的成长举步维艰。
数学极值方法应用于物理教学中所具有的作用有以下三点:(一)数学极值法界定物理概念的基本内涵数学思维是掌握物理课程内容的基础知识,理论物理学的探究学习培训不可缺少数学方法,数学原理的运用至关重要。
二分法在中学物理实验中的应用
二分法在中学物理实验中的应用第28卷总第388期2010年第8期(上半月)物理教学探讨journalofPhysicsTeachingV o1.28NO.3bb(S)8.2Ol0.61二分法在中学物理实验中的应用李如虎江苏省无锡市第一女子中学,江苏省无锡市214002摘要:新课改高中数学教材中引入了二分法的思想,巧妙的解决了许多f*-I题.二分法不仅在数学中可2J.用来求一元方程的近似解,也可2,R非常巧妙地用来处理物理问题,本文介绍了二分法在中学物理实验中的巧妙应用.关键词:二分法;思想方法;中学物理实验中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003—6148【2010)8(S)一0061—2新课改高中数学教材中引入了”二分法”来处理解决生活中,数学中的许多问题,思路清新,方法巧妙,体现了新课改培养学生分析问题,解决问题的能力和方法的思想.”二分法”及其思想方法不仅在数学中可以用来求解一元方程的近似解,利用”二分法”,也可以非常巧妙地用来处理物理问题,仅举几例如下:1在研究匀变速直线运动中实验中用二分法处理打点纸带高中物理”测定匀变速直线运动的加速度”实验中,许多资料,老师都采用了”逐差法”求加速度”,认为在”测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,要对纸带进行有效处理,并尽量减小实验误差,通常采用将打点纸带分成若干段,分别进行长度测量后,使用公式AS===aT.,用”逐差法”求得几个加速度的数值,再求它们的平均值作为测量结果.具体的处理方法通常都是这样的:设物体做匀加速直线运动,加速度是a,在各个连续相等时间间隔T里的位移分别是S.,S., ……,S,如图1所示.幽1使用公式AS一ⅡT可得:一l:(&一如)+(如一)+(sz一1)=3aT.同理:S5一S2s6一S3=3aT.由测得的各段位移S,S,……,S可求出:一===一±丝±竺兰:±±二二二所以(£l,n2,n3的平均值:这就是我们所需要测定的匀变速直线运动的加速度.“逐差法”认为,这样处理数据的过程中.给的实验数据S,S,……,S.全部都用到了,在“使用全部所给数据,全面真实反映纸带的情况”并采用了”多次测量求平均”的原则下,所以实验误差减小了.实际上,用”二分法”也可以达到同样的效果并能够减少许多麻烦.现分析如下:将图1所示纸带的6段位移分成两大部分:I和Ⅱ,如图2所示,则I和Ⅱ是运动物体在两个相邻的相等时间间隔丁一3丁里的位移.如图2所示,“一一!显然,”二分法”得到的结果和”逐差法”完全相同.但”二分法”避免了”逐差法”求多个再求这些的平均值的麻烦.而且在思路上也更清晰,计算上更简捷,测量上更方便,准确.所以“逐差法”在这里显得有点故弄玄虚,增加了测量和数据处理的麻烦,使简单问题复杂化.如果将纸带合理分成两大段处理,”连续相等时问里的位移”中”相等时间”的长度可任意选取.这样既可以使原理,公式,方法都变得简单,易记,运算也更简便,又便于初学者理解和掌握,还可以快速得出同样的结果.2在探究库仑定律时用二分法解决电量测定的困难人类从很早就认识了电现象,但是对电荷:之V o1.28No.388(S)8.2O10.62理教学探讨ofPhysicsFeaching第28卷总第388期2010年第8期(上半月)间的相互作用力究竟与哪些因素有关,却迟迟没有搞清楚.在历史上,人们想了许多办法,做了大量的实验,来研究电荷间的相互作用力的规律. 但是由于当时还没有电量的定义和单位,如何测量两带电体的的带电量成了一个难题.1785年, 法国物理学家库仑利用他发明的库仑扭秤进行了电摆实验,用一个简单的办法巧妙地解决了测量带电体所带电量多少的问题.他为了改变带电小球的电量,将带电小球跟与它完全相同的不带电的小球相碰触,由于两个小球完全相同,所以它们带的电量也一定相等,从而使带电小球的电量减少到原来的1/2,再用同样的方法可以使带电小球的电量减少到原来的1/4,1/8等……,这实际上就是”一分为二”的”二分法”思想的具体应用.3使用半偏法估测电表内阻时用二分法获得半偏电流3.1用”半偏法”测电流表内阻如图3所示,在开关S.,S均处于断开的状态下,按照电路图正确地连接好实物电路,把滑动变阻器R.的滑片调到最右端,电阻箱R.的阻值调到最大值.首先接通开关S.调节尺.(S:处于断开状态),使电流表的表头指针偏转至满刻度(满偏);然后再接通开关S(S也处于接通状态)并调节尺:,使表头指针偏转至满刻度的一半(半偏).读出电阻箱接入电路中的电阻R,于是当尺.》R时,电流表的表头内阻R≈R.图3幽43.2用”半偏法”测电压表内阻如图4所示,在开关S,S:均处于断开的状态下,按照电路图正确地连接好实物电路,把滑动变阻器R的滑片调到最右端,电阻箱Rz的阻值调到最大值.合上开关S和S”调节R,使电压表指针偏转至满刻度(满偏);断开Sz,调节Rz 使电压表指针偏转至满刻度的一半(半偏);读出电阻箱接人电路中的电阻尺:,当R》R时,则电压表内阻R,,≈R:.4在研究波的干涉中用二分法获得相干波源在做光的双缝干涉实验时,为了方便获得频率相同,初相相同,振动规律,振动步调完全一致的相干光,可用”二分法”来获得相干光源(其它波的干涉实验也可以用类似的方法).暗亮暗亮I暗2亮堋这里使用的实际上图5就是”二分法”的思想获得了相干光源.用一束单色光投射到狭缝S上,双狭缝S,S的作用是将单缝S产生”线光源”“一分为二”,产生两个振动情况完全一致的”相干光源”;在后面的像屏上就能看到明暗相间,亮度相近的等宽的干涉条纹.若换用白光做上述实验,在屏上看到的则是彩色条纹.“二分法”使用得当,可以帮助我们解决许多困难的问题,但是”二分法”也有一定的局限性,不可滥用.《庄子*天下篇》里说:”一尺之棰,日取其半,万世不竭”.在讲授原子物理学时, 我们常常拿这句话来说明物质是无限可分的,但这实际上是一个错误,或者说是一个错觉.我们知道木头的最小单位是分子,当切割到小于分子的时候木头就不是木头了.我们按一米长来计算看看吧,切割一次(一天)剩下1/2米,切割两次剩下1/4米,……,切割3O次只剩下大约9.3X lO.米的大小,这已经是原子数量级了,如果切割47天只剩下约7.1×10.米的大小,切割50天只剩下大约8.9×10米的大小,这时已经比的原子还小,已经开始切原子核了!可见,庄子提出这个命题,人们受物理,数学知识的局限以及很多人对圣贤的盲目崇拜,在二干多年的时间里人们对这一论点坚信不疑!所以我们对任何事务都应该本着”一分为二”的观点,不可以绝对化.参考文献:[1]单蹲等.普通高中课程标准实验教科书?数学(必修1).南京:江苏教育出版社,2007年6月第3版E23李如虎.”逐差法”与”两段法”.物理教学.上海:华东师范大学出版社.2009.5.E31张维善等.普通高中课程标准实验教科书?物理(选修3一1).北京:人民教育出版社,2007年1月第2版[4]张维善等.普通高中课程标准实验教科书?物理(选修3—4).北京:人民教育出版社,2007年4月第2版(栏目编辑王柏庐)。
物理教学中方程思想应用
物理教学中方程思想的应用众所周知,数学是物理学科的基础,是物理学发展的根基,并且很多物理问题的解决是数学方法、数学思想和物理规律巧妙结合的产物。
现代教育观点认为,培养学生的科学素质是学校教育的重要任务之一,要求各学科的教育要相互协调、相互发展、有机统一,尤其是方法和思想的相互渗透。
从中学物理教学的实际出发,通过方程思想的应用,解决中学生学习物理的障碍,起着积极有效的作用。
通过方程思想在物理教学中应用的研究,发现建立方程、方程组不仅可以帮助学生降低物理学习的难度,而且可以进一步提高学生应用方程的思想分析和处理物理问题的能力。
一、高中物理学习难度之一是学生没有能力将物理概念、规律和数学中的方程思想进行统一初中毕业的学生,大部分在求解物理问题时,都有这样的认识,简单问题:“选择一个物理公式,代入数据就可以得到所要的答案”,复杂问题:“先选一个公式求出某个量,再把这个量代入另一个公式求出最终所要求的物理量”。
虽然初中数学学过列方程、解方程,但在物理问题的处理过程中没有建立列方程的意识。
在遇到复杂一些的问题时,写出了一个物理公式,其中有两个未知量时,不知道怎么办。
学生不会想到,还需要通过其他物理规律再列方程,构建方程组。
这充分说明,学生还没有形成物理规律和数学中的方程思想结合的能力。
二、让学生在实际物理问题的处理过程中,从简单地应用物理公式发展到用物理规律列方程、方程组的数学思想解决问题是物理教学的重要目标之一例如:下列问题的处理过程:一个滑雪人,从85米长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8米/秒,末速度是5.0米/秒,他通过这段山坡需要多长时间?解:设下滑时加速度大小为a由速度时间关系得:v=v0+at由位移时间关系得:x=v0t+■at2所需时间为t即:5.0=1.8+at (1)即:85=1.8t+at2/2 (2)让学生自己感觉到利用了速度时间系后,一个公式中出现了两个未知数,启发学生思考在数学问题中有没有遇到过这种题型,当时怎样处理的。
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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。
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