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【摘要】《普通高中物理课程标准》在三维目标的“过程与方法”中,明确提出对应用数学能力的要求,高考物理考纲中也明确提出了要考查学生应用数学工具处理物理问题的能力,高中物理教学中要把培养学生的应用数学能力放在重要的位置。本文分析了高中物理教学中数学知识应用存在的问题,并提出了数学应用能力的培养策略。
【关键词】高中物理教学;应用数学能力;策略
引言
物理学在日常生活、农业生产、工业发展和科学技术中都有广泛的应用。物理学理论的应用必须借助于数学,离开了数学其理论就无法具体运用。但在实际教学中,学生往往对学习物理必备的数学知识掌握不够,并且不会灵活地应用学到的数学方法来解决物理问题,结果造成物理学习的障碍,甚至对物理学习失去了信心,直接影响到了教学效果。研究表明,凡是数学能力差的学生,其运用数学方法分析、解决物理问题的能力也差。究其原因,主要是学生在学习中没能充分发挥数学的工具作用,没能深刻领会学到的数学方法,不能将学到的数学方法灵活应用到物理学习中去。例如在高一学习力学时,要涉及到数学中的三角函数知识,但由于学生不能将数学知识和物理问题联系起来,从而导致物理学习困难。
本文分析了高中物理教学中学生的应用数学能力培养。
1物理教学数学知识应用存在的问题
在习题课教学中发现,数学知识的掌握程度对高中物理学习影响较大,学生在以下几个方面能力比较欠缺,如数学运算能力、解直角三角形、一次函数和二次函数及图像、三角函数等。学生虽已具备一定的初等数学基础,但在高中物理中应用时还欠灵活,尤其在习题课上表现最明显。针对这一现状,教师在物理习题课上要注重有关数学知识的归纳和补充,注重数学技巧与方法点拨,精心设计习题进行强化、巩固和总结,这样学生在解决物理问题时其数学方法的应用和运算能力才会有显著提高。
在实验课教学中发现,学生在遇到用图像法处理数据时,懒于作图像,或者作图线时不是用平滑的曲线而是用折线,结果无法用图像分析问题或得到应得的结论。在作出图像后进一步要求根据图像求某些物理量时,学生往往感到无所适从,不会利用图像的斜率、截距、面积等特征量,也不会将图像和函数关系式结合起来去分析问题、求解问题。教学中引导学生写出两物理量的函数关系式往往是关键,当然要用到该物理过程隐含的物理规律。我们在平时教学中,还要注重引导学生把两物理量间的函数关系式和图像结合起来去分析问题,让学生由图像的形状、变化趋势、斜率、截距、面积、交点、拐点等特征找出隐含的物理意义,培养学生数形结合的能力。
2 培养学生应用数学能力促进物理学习的策略
2.1 正确认识数学和物理之间的关系
在物理教学中首先要让学生明确数学与物理的正确关系,数学对物理的影响不仅在当前而且在将来也是肯定的。要让每个学生明确离开了数学知识和数学方法,物理学习的各个方面都将受到影响。要让学生明确要学好物理应先要学好数学打好基础,特别是物理学习中用到的数学知识和数学方法要学扎实并注意做好总结,以便于在物理学习中灵活应用。当然,数学只是解决物理问题的重要工具,一方面要让学生明确二者的联系,另一方面也不能夸大数学对物理的作用,避免把物理问题纯数学化。有些数学基础不好的学生在物理学习时容易失去信心,要注意多鼓励、多引导。有些学生只注重数学知识和方法的积累但不会应用到物理学习中去,要做好指导让学生学会迁移。
2.2 通过物理概念和规律的学习培养学生运用数学表达的能力
物理概念和规律的表述一般要借助于两种表达:文字表述与数学表达(公式、图像、符号)。教学中要通过具体的情境和实例去指导学生深入分析物理现象,揭示其物理本质,从而抽象出物理概念和发现物理规律。在理解概念和规律的物理意义时,要把文字表述与数学表达二者结合起来,要让学生从一开始就养成用文字描述和数学表达两种方式表述物理概念和规律的习惯。
2.3 在物理实验教学中培养学生迁移应用数学方法
物理学中很多规律是通过实验得到的,实验是研究物理学的重要方法。通过实验可以抽象物理概念、发现物理规律,所以说实验也是获取物理知识的重要途径。教师在实验教学中除了让学生有目的地认真观察现象外,还要引导学生学会利用数学方法去分析实验误差和处理实验数据,再经过深层次的分析总结,得到一些普遍性的结论。
2.4 通过物理习题培养学生数学与物理结合能力
物理习题是物理概念和规律的应用,要指导学生弄清物理情境,分清物理过程,把物理问题转化为数学问题即用数学公式或图像表达,然后再去考虑用什么物理规律解答。另外在用数学公式分析解答时还要注意考虑其物理意义,不要当成一个纯数学运算。
2.5 培养学生运用数学工具进行逻辑推理和分析论证的能力
物理中用来表达基本概念和规律的是基本公式,而还有一些是在基本概念和规律的基础上,借助于数学方法得的,这些属于导出公式,它所表示的是一些重要的推论,它们在解决问题时也有重要应用。在教学中,要通过这些导出公式的推导培养学生运用数学工具进行逻辑推理和分析论证的能力,而这种能力也是以后学习新知识和解决新问题所必需的。
2.6 物理教学中要适时弥补数学知识的不足
虽说数学是物理学习和研究的工具,但数学课程也是按照一定的理论体系和学生的认知规律编排的,并不是专门为物理学习开设的,它也有其自身的理论性、完整性和系统性。高中物理学习中用到的大都是初等数学知识,然而在实际教学中经常遇到数学相应知识滞后影响物理学习,因此要考虑教学实际,适时给学生弥补数学知识的不足,以满足物理学习的需要。另外还要引导学生注重积累常用的数学方法,如比例法、函数法、图像法、假设法等,并通过相应的练习进一步巩固这些方法。
3结束语
高中物理概念和规律的严密性、简洁性要运用简洁的数学语言来描述,高中物理实验的分析和数据处理以及习题的分析和解答需借助数学方法,所以在高中物理教学中培养学生的应用数学能力是至关重要的。所以在今后的物理教学中要加强学生数学应用能力的培养。
【参考文献】
[1]张宽.物理教学中数学知识应用能力培养初探[J].教育与方法,2006.
[2]岳守凯.高中物理模型建构与数学方法整合的探索[D].南京师范大学硕士论文,2008.
【关键词】高中物理教学;应用数学能力;策略
引言
物理学在日常生活、农业生产、工业发展和科学技术中都有广泛的应用。物理学理论的应用必须借助于数学,离开了数学其理论就无法具体运用。但在实际教学中,学生往往对学习物理必备的数学知识掌握不够,并且不会灵活地应用学到的数学方法来解决物理问题,结果造成物理学习的障碍,甚至对物理学习失去了信心,直接影响到了教学效果。研究表明,凡是数学能力差的学生,其运用数学方法分析、解决物理问题的能力也差。究其原因,主要是学生在学习中没能充分发挥数学的工具作用,没能深刻领会学到的数学方法,不能将学到的数学方法灵活应用到物理学习中去。例如在高一学习力学时,要涉及到数学中的三角函数知识,但由于学生不能将数学知识和物理问题联系起来,从而导致物理学习困难。
本文分析了高中物理教学中学生的应用数学能力培养。
1物理教学数学知识应用存在的问题
在习题课教学中发现,数学知识的掌握程度对高中物理学习影响较大,学生在以下几个方面能力比较欠缺,如数学运算能力、解直角三角形、一次函数和二次函数及图像、三角函数等。学生虽已具备一定的初等数学基础,但在高中物理中应用时还欠灵活,尤其在习题课上表现最明显。针对这一现状,教师在物理习题课上要注重有关数学知识的归纳和补充,注重数学技巧与方法点拨,精心设计习题进行强化、巩固和总结,这样学生在解决物理问题时其数学方法的应用和运算能力才会有显著提高。
在实验课教学中发现,学生在遇到用图像法处理数据时,懒于作图像,或者作图线时不是用平滑的曲线而是用折线,结果无法用图像分析问题或得到应得的结论。在作出图像后进一步要求根据图像求某些物理量时,学生往往感到无所适从,不会利用图像的斜率、截距、面积等特征量,也不会将图像和函数关系式结合起来去分析问题、求解问题。教学中引导学生写出两物理量的函数关系式往往是关键,当然要用到该物理过程隐含的物理规律。我们在平时教学中,还要注重引导学生把两物理量间的函数关系式和图像结合起来去分析问题,让学生由图像的形状、变化趋势、斜率、截距、面积、交点、拐点等特征找出隐含的物理意义,培养学生数形结合的能力。
2 培养学生应用数学能力促进物理学习的策略
2.1 正确认识数学和物理之间的关系
在物理教学中首先要让学生明确数学与物理的正确关系,数学对物理的影响不仅在当前而且在将来也是肯定的。要让每个学生明确离开了数学知识和数学方法,物理学习的各个方面都将受到影响。要让学生明确要学好物理应先要学好数学打好基础,特别是物理学习中用到的数学知识和数学方法要学扎实并注意做好总结,以便于在物理学习中灵活应用。当然,数学只是解决物理问题的重要工具,一方面要让学生明确二者的联系,另一方面也不能夸大数学对物理的作用,避免把物理问题纯数学化。有些数学基础不好的学生在物理学习时容易失去信心,要注意多鼓励、多引导。有些学生只注重数学知识和方法的积累但不会应用到物理学习中去,要做好指导让学生学会迁移。
2.2 通过物理概念和规律的学习培养学生运用数学表达的能力
物理概念和规律的表述一般要借助于两种表达:文字表述与数学表达(公式、图像、符号)。教学中要通过具体的情境和实例去指导学生深入分析物理现象,揭示其物理本质,从而抽象出物理概念和发现物理规律。在理解概念和规律的物理意义时,要把文字表述与数学表达二者结合起来,要让学生从一开始就养成用文字描述和数学表达两种方式表述物理概念和规律的习惯。
2.3 在物理实验教学中培养学生迁移应用数学方法
物理学中很多规律是通过实验得到的,实验是研究物理学的重要方法。通过实验可以抽象物理概念、发现物理规律,所以说实验也是获取物理知识的重要途径。教师在实验教学中除了让学生有目的地认真观察现象外,还要引导学生学会利用数学方法去分析实验误差和处理实验数据,再经过深层次的分析总结,得到一些普遍性的结论。
2.4 通过物理习题培养学生数学与物理结合能力
物理习题是物理概念和规律的应用,要指导学生弄清物理情境,分清物理过程,把物理问题转化为数学问题即用数学公式或图像表达,然后再去考虑用什么物理规律解答。另外在用数学公式分析解答时还要注意考虑其物理意义,不要当成一个纯数学运算。
2.5 培养学生运用数学工具进行逻辑推理和分析论证的能力
物理中用来表达基本概念和规律的是基本公式,而还有一些是在基本概念和规律的基础上,借助于数学方法得的,这些属于导出公式,它所表示的是一些重要的推论,它们在解决问题时也有重要应用。在教学中,要通过这些导出公式的推导培养学生运用数学工具进行逻辑推理和分析论证的能力,而这种能力也是以后学习新知识和解决新问题所必需的。
2.6 物理教学中要适时弥补数学知识的不足
虽说数学是物理学习和研究的工具,但数学课程也是按照一定的理论体系和学生的认知规律编排的,并不是专门为物理学习开设的,它也有其自身的理论性、完整性和系统性。高中物理学习中用到的大都是初等数学知识,然而在实际教学中经常遇到数学相应知识滞后影响物理学习,因此要考虑教学实际,适时给学生弥补数学知识的不足,以满足物理学习的需要。另外还要引导学生注重积累常用的数学方法,如比例法、函数法、图像法、假设法等,并通过相应的练习进一步巩固这些方法。
3结束语
高中物理概念和规律的严密性、简洁性要运用简洁的数学语言来描述,高中物理实验的分析和数据处理以及习题的分析和解答需借助数学方法,所以在高中物理教学中培养学生的应用数学能力是至关重要的。所以在今后的物理教学中要加强学生数学应用能力的培养。
【参考文献】
[1]张宽.物理教学中数学知识应用能力培养初探[J].教育与方法,2006.
[2]岳守凯.高中物理模型建构与数学方法整合的探索[D].南京师范大学硕士论文,2008.