数学知识在物理课堂教学中的应用

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摘 要：物理与数学联系密切，数学知识是帮助学生深化理解物理知识的重要工具。物理学科对学生的逻辑思维能力要求较高。将数学知识应用于物理课堂教学中，有利于优化物理课堂教学，培养学生的逻辑思维能力，提高学生对物理知识的学习效率。

关键词：中学物理 课堂教学 数学知识 应用

在高中物理教学中，数学起着重要的推动作用，数学是解决物理问题的重要工具。将数学知识与物理教学紧密联系，对于优化物理课堂教学，提高物理课堂教学效果具有重要意义。

一、当前物理课堂教学中存在的问题

1.物理理论知识教学效率较低

物理学科中有许多物理知识具有很强的理论性。在物理实验教学中，学生对物理概念、原理等理论性较强的物理知识，理解难度较大，普遍存在物理理论知识学习效率低的问题。事实上，很多物理知识都可以用数学语言进行表述，教师应当在物理理论教学中注重运用数学知识，这对提高学生学习物理知识的效率是大有裨益的。

2.学生解决问题的能力不强

学生在物理学习过程中，解决问题的能力不强是一个重要问题。虽然学生已掌握了物理学科的理论知识，但由于没有深入地证明和讨论，往往只停留在表面认识上，在实践中，如遇到具体的物理问题时，就会显得捉襟见肘。物理学科是一门应用性很强的学科，新课程改革也致力提升教学的实用性，如果学生掌握的物理知识只停留在理论阶段，这就有悖于新课改的要求了，也不利于提高物理学习效率。物理与数学联系密切，许多物理问题都可转化为数学问题，将数学知识应用于物理课堂教学中，可以有效提升学生解决问题的能力。

二、数学知识对物理教学的积极作用

科学性、逻辑性、精确性是数学语言的特点，这与物理学科的抽象性、逻辑性特点相一致，数学知识对物理学科的学习发挥着重要作用。

1.有利于强化物理理论教学

教学中，合理运用数学知识不仅有利于提升学生对物理知识的认识，更有利于发现物理学科中蕴含的物理思想。由于物理学科的知识抽象性、逻辑性较强，单纯的文字描述往往会使学生难以理解，增加其学习难度，利用数学知识，将物理原理、概念等物理知识公式化，可以使物理知识简洁、具体，降低学生的学习难度，强化物理理论知识教学。

2.有利于解决物理学习中的问题

教学中，教师不但要让学生掌握基础理论知识，还应教会学生如何运用理论知识解决具体问题。教师要重视对学生物理解题能力和应用能力的培养。数学知识能够把物理学习中的原理、概念等公式化，为指导学生学好物理提供了一个新途径。另外，数学知识中包含着许多解题思想和方法，将数学知识应用于物理课堂教学，既有利于学生掌握物理解题技巧，又能提高物理知识的学习效率。

三、数学在物理教学中的应用实践

1.在物理理论教学中的运用

物理理论知识的深度和抽象性使得高中生学起来不是那么轻松。那么，教师在进行物理理论知识讲授时就必须注重数学知识在物理课堂教学中的应用，进而把复杂深奥的物理理论知识通过数学数字符号等简易化地体现出来，使得教师所讲授的内容更加通俗易懂。物理理论知识以这种形式表现出来，则更有利于教师理论知识的教学以及学生对知识的接受和掌握。在物理知识学习中，几乎所有的定律和公式都可以用数学形式来清晰、简明地表现出来，如牛顿定律、伽利略自由落体定律、电阻R、电场强度E等都可以通过数学公式来讲解，让学生在教师的带领下对各种物理量进行深入分析、探讨和研究，从而明白各个量的产生和各个物理定律的联系等，这种表现形式在物理理论知识的学习过程中是其他语言都无法代替的。由此，我发现，为了使学生能顺利地掌握教师所讲授的知识点和理论知识，把数学知识运用到该理论知识的学习中是必不可少的。这不仅对学生的物理知识学习极其有利，还使得物理课堂更具高效性。

2.在物理实验教学中的运用

物理知识的学习归根结底是离不开实验的，任何知识最终都要回归到实践中去。物理实验教学也离不开数学知识的具体运用。在进行物理实验时，如图像法、公式法等数学知识的运用都是必不可少的。这些数学方法的运用使得原本难以理解的物理知识以清晰、直观的形态呈现在学生眼前，从而使学生在操作实验时不再一头雾水。与此同时，在对物理实验进行总结、对比及研究之时，相关数学知识、数学工具的运用也是不可或缺的，这些工具的运用能够大幅度地提高物理实验结果的精准度。比如，在对电路图或力学进行分析时，若不将物理语言转换成图像，运用数学工具绘图的话，问题的解答将会变得十分困难，甚至无从下手。让学生运用数学工具进行物理图像的绘制，将会在很大程度上加强学生对物理知识的理解。

3.在问题解答中的运用

数学知识在物理学习中的灵活运用对于物理题目的解答大有裨益，很多物理题目若只是单纯地运用物理知识来解答，并不能拓宽解题思路，有些题目往往会让人感到无计可施。把数学知识灵活地运用于物理题目的解答中，这不单单是对高中物理教学提出的要求，更是物理教学的一部分。运用数学知识、数学公式来解题，如极值知识、代数知识、几何知识等都会让物理题目以相对直观的形式体现出来，能帮助学生寻找到更多的解题方法，解题途径会被进一步拓宽，思路也会更加灵活多变。数学知识在物理问题解答中的运用，使得题目的解答变得高效、简便，学生的解题速度也会有质的飞跃，教师和学生解决问题的实践能力增强，更好地适应了我国高中物理教学的新趋势。

四、结语

物理知识的学习不是一门单一的学问，它需要把数学知识融入其中，进行融会贯通地学习。把数学知识融入物理学习中，会使得整个物理教学和学习过程科学化、精准化、高效化、便捷化，对于物理课堂的高效起着巨大的推动作用，它优化了物理课堂的结构和效率，教师能把更多更深奥的物理知识以易于理解的形式教授给学生，这符合新课标对高中物理课堂教学所提出的新目标和新要求，是我们必须予以重视的一种教学方法。

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