中学物理教学中数学素养开发与应用的研究

摘 要：随着素质教育理念在我国教育系统的不断深入，各个学科教师在日常教学当中应指导学生对学到的各科知识进行融会贯通。中学数学与中学物理是中学阶段的重点及难点科目，两者之间有千丝万缕的关系，如果将两者有机的结合起来将大力提升教学效率。本文简要阐述了在中学物理教学当中有机地融入数学思维营造高效中学物理课堂的重要性和应用策略，期望为以后中学物理教师在教学中融合物理与数学提供科学的理论依据和参考。

关键词：中学物理;数学素养;应用

前言：

传统的中学教学理念中各个学科之间独立存在、界限比较分明，在素质教育的影响下，这种传统的教育理念正在逐步发生转变，不同学科之间的相互渗透有助于提高学生的学习效率，利用学科互补还可以避免学生出现偏科的问题。中学数学作为一门基础工具学科，数学中的许多解题思维适用于解决中学物理问题。中学物理教师应转变传统的教育理念，注重在物理教学当中根据所教授的实际内容合理的渗透相关的数学知识，让数学成为学生学习中学物理，掌握物理知识的有效工具。

1.中学物理与中学数学的相关性

中学数学与中学物理都是中学阶段的必修课程，都比较考验学生的逻辑思维能力，两者都属于理科课程。初中学生在学习数学与物理过程中都需要学习许多相关公式和定理等，学习这两门课程时学生都需要对学到的知识多记忆、多分析、多理解及多运用。并且，有很多中学物理当中的定理推论都需要依靠数学的运算法则来解决。中学物理与中学数学均是对固有问题的论证，在解题方法方面都应做到随机应变，许多数学和物理问题都需要学生结合图形与知识进行解题。

2.中学数学素养渗透到中学物理教学当中的主要作用

中学物理教师要适应新课改注重学生的全面发展，应该在日常教学当中学会合理渗透数学知识到物理教学当中，将物理学科与数学学科融会贯通，为学生提供更多的解决物理问题的思路和方法，提高学生物理学习效率[1]。在物理教学当中运用数学知识营造高效课堂，打破了物理学科与数学学科之间的界限，加强了物理与数学学科之间的深层联系。并且学生学会运用所学到的数学知识解决遇到的物理新问题，可以改变学生各个学科分离单独存在的知识结构，构造一个各个学科相互融会贯通的较为完善的整体知识结构，帮助学生应对更多的难题。中学物理对于一部分刚接触物理知识的初中生来说很多知识比较抽象、难以理解，在学习上存在一定的难度，引入学生较为熟悉的数学知识帮助学生更好的理解物理知识可以达到事半功倍的作用。学生在接受知识时往往是由易到难，需要一个过渡过程，如果忽略了这个规律教学效果会大打折扣。利用中学知识解决中学物理问题，就是帮助学生调整学习物理知识的难度。

3.中学数学素养在中学物理教学中的应用策略

物理学家在解决物理难题时经常会运用数学思维进行解答，因此数学是解决物理难题的一种必备的高效的思维工具。中学物理教师应提高自身教学水平，对物理教材提前做好深度解读，合理引入相关数学知识，引导学生做好物理与数学的融会贯通，相互运用。

3.1中学物理基础知识教学时渗透数学思维

中学物理课程是一门理论知识比较多，并且存在一定的理解难度的课程。大量的物理理论知识的学习，要求学生具有较强的记忆能力对其做到牢记。在學生牢记物理理论知识的基础上，想要达到合理运用学到的理论知识解决问题还需要学生深度理解所牢记的理论知识[2]。因此，初中学生在学习物理知识时牢记与理解大量的理论知识成为了许多学生学习物理时遇到的一大难题。同时，大部分初中物理理论知识比较抽象，这也极大的增加了学生的学习难度，降低了学生的物理学习效率。初中物理教师在为学生讲解物理理论知识时，可以代入相关的数学知识，将抽象的理论知识具象化。譬如，初中物理教师在向学生讲解“电阻”相关的知识时，因为“电阻”这一概念比较抽象，学生无法实际看到其具体变化，因此理解过程比较困难。这时中学物理教师可以适时引入学生比较熟悉的数学知识当中的“曲线图”，指导学生绘制横纵坐标分别为电压和电流的曲线图，通过曲线图当中的实际变化，帮助学生理解电阻的具体含义。

3.2中学物理实验操作教学时渗透数学思维

中学物理课程为提高学生对物理知识的理解与运用能力，有许多理论知识相关的实验操作课程[3]。中学物理实验主要是为了锻炼学生的实操能力，检验课堂理论知识学习效果，帮助学生强化记忆到的物理知识。在初中物理实验操作过程中，学生都会遇到实验失败的情况，找到实验过程中的问题部分才能解决实验失败的问题。中学物理教师应指导学生在实验操作中适当的融入数学思维，运用数学知识帮助增大物理实验操作的成功率。譬如，中学物理教师在指导学生进行“电阻”相关的实验时，做好每次实验操作过程中每一环节实验数据的记录，当实验结果不理想时，根据记录的实验数据整理成表格，从实验数据中找寻实验操作出现失误的部分，然后针对问题部分进行改进。

3.3中学物理实际问题解决时渗透数学思维

中学物理知识的学习不仅仅是为了理论知识与实验操作的掌握，最终是为了应用物理知识帮助解决实际问题。物理属于一门应用型学科，在应用物理知识解决实际问题时很多学生找不到思路与方法，教师可以指导学生从数学思维入手，换一个角度解决物理实际问题。譬如，在遇到动态平衡相关的实际问题时，教师可以指导学生从数学知识当中的“相似法”寻求具体的解决方法。

4.结语

综上所述，中学物理教师在物理课堂当中要根据实际情况合理渗透数学思维，在物理课堂中开发利用数学知识构建高效物理课堂方法并非一成不变的。初中物理教师应在自身丰富教学经验的基础上，考虑班级内学生的知识掌握水平，帮助学生调整物理学习难度，提高学生的学习能力。

参考文献

[1] 杨天奇，朱琳，付伟，齐海燕.中学物理教学中数学思想运用[J].科技视界，2019（32）：175-176.

[2] 汪俊，叶玉琴.例析数学知识在中学物理极值问题中的应用[J].湖南中学物理，2019，34（08）：88-90.

[3] 安丰亮. 数理逻辑思维对中学物理的学习影响与研究[D].陕西理工大学，2019.

作者简介：高迎新，1970年4月出生，女，汉，河南濮阳，本科，中学物理素养与数学素养的结合。