浅谈应用数学处理物理问题的能力

1、    浅谈应用数学处理物理问题的能力    摘 要：数学和物理虽然是两门不同的学科知识，但是二者之间却存在着较为密切的联系，很多时候，数学知识以及方法都是解决物理问题的重要工具，由此可见，加强学生应用数学的能力则显得尤为必要。可是部分物理教师在实际的教学过程中也时常发现一个问题，即学生极度缺乏利用数学知识解题的主动性和灵活性，而这其实也是不利于提高学生物理知识学习能力的。鉴于此，本文主要对“应用数学处理物理问题的能力”这一主题进行浅谈。关键词：应用数学；处理物理问题；能力；进行浅谈一、 引言物理作为一门基础自然科学，它主要是以研究物质的基本结构、运动与

2、相互作用等内容为主。通过对这几年各省市的高考物理试进行分析，可知对于学生的应用数学知识的能力提出了较高要求，主要就包括对几何图形、函数图像等内容的分析，由此也可以看出数学和物理之间的紧密联系。本文对此进行浅析，旨在加强学生应用数学知识处理物理问题的能力，进而再从根本上提高学生的物理知识学习能力。二、 培养学生应用数学处理物理问题能力的必要性1. 物理问题的处理依赖于数学知识严格意义上讲，物理这一学科知识的发展其实也是建立在数学这一学科之上的，由此可见，相关物理问题的处理必须要依赖于数学知识。比如：在物理电学相关内容教学中，电容、电量、电流和电压等知识点之间的关系，既需要通过相应的物理理论来理解

3、，也需要学会运用数学知识去测量和计算。又比如：法拉第电磁感应定律，对于其揭示的电动势正比于单位时间内线圈所切割的磁力线数量，就需要通过数学知识来理解。培养学生应用数学知识处理物理问题的能力，不但能夠锻炼学生活学活用的能力，而且还能够让他们加深对物理，以及数学学科的认识。总而言之，忽略应用数学知识，而只是单纯的去解决物理问题其实是非常困难的。2. 能够有效地提高学生思维能力随着时代的发展和变化，现代社会对于复合型人才的需求也变得越来越高了，所以对于学生培养也更加倾向于素质化的教育理念。因此，教师在实际的教学过程中也是更加注重实现各学科的协同发展，进而避免学生出现各种偏科的问题或者现象，并将书本上

4、所学的知识真正意义上转换为是自己的。而在高中物理课堂知识教学过程中，尽量的将应用数学的理念灌输到学生的脑海中，他们在解决一些棘手物理问题的时候，也会更加注重自身数学思维能力的调动，久而久之，其思维等各方面的能力都将会得到有效的提升，并实现更加全面的发展，而中学也将会培养出更多适应社会发展的人才。三、 培养学生应用数学处理物理问题能力的有效途径1. 教会学生基本的数学知识应用于高中物理知识教学中的数学知识，常见的就是图像法、几何法、极值法等等。其中，图像法在高中物理解题中的应用则十分广泛，主要是因为它不但能够形象地表达物理规律，而且也能够直观地叙述物理过程，因此也成为了解决物理问题的一种重要方法

5、。比如：两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，如果前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车，且已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s，如果要保证两辆车在上述情况中不相撞，那么两车在匀速行驶时保持的距离至少应为多少？想要解决这一问题，就需要根据已知条件画出显影的图像，比如：前车刹车后做匀减速运动的速度图像等等；后车做匀速运动的图像等等。2. 借助生活场景展开相应教学其实，生活中很多的问题以及现象都和物理知识有着极为密切的联系。为了让学生能够深入体会到数学知识在解决物理问题过程中的有效作用，那么教师在实际教学的时候，则可以设置一些生活化的场景

6、。比如：一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3 m/s的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度驶来，从后边赶过汽车，请问：汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间相距最远？此时距离是多少？什么时候汽车能够追上自行车，而此时汽车的速度又是多少？这一问题解决的关键在于数学中等量关系的运用，所以在明白数学等量相关知识的基础上进行探讨，此问题必定也将迎刃而解。3. 通过实验教学提高学生的数学应用能力不管是物理，还是数学都是非常枯燥的学科知识，为此，教师想要有效应用数学知识去处理相应的物理问题，就需要注重趣味性教学方法的运用。以“研究弹簧的伸长与弹力的关系”这一物理实验为例，

7、为了确保实验活动有效开展并获得良好的成效，那么就要经常将得到的数据在f-x坐标系中表示出来，而这实际也就运用到了相应的数学知识，尤其是在描点、画线过程中，图像的数学解析式法更是起到了指导性的作用。又比如：f=kx这个公式中，我们已知的f与x关系，其实也就是数学中的直线方法，从而也就使得学生在实验过程中对于数据进行连线时，其实已经早就知道这些点连成线后的形状了。又比如：“油膜法测分子大小”这一实验中，将分子做为一个球模型，则会使得分子成为一个实体，并且也将变得更加简单化和直观化，同时，学生也更容易把分子这个微观实物与我们所熟悉的宏观物体进行对比，从而也为教师之后进行更加深入的实验教学奠定有效基础

8、。四、 结语一直以来，数学都是研究物理学的重要工具，通过各种有效的数学方法，很多的高中物理难题也将得到有效的解决。比如：函数图象、三角函数、二次函数等知识，就是解决物理问题常用的办法。所以，在现阶段大力倡导高中物理教师在实际教学过程中，尽可能的将物理和数学知识进行有效融合则显得尤为必要和迫切，也对提高学生的综合能力起到了推波助澜作用。参考文献：1张金馥.浅谈培养学生应用数学知识解决物理问题的能力j.学周刊，2015.09.2王栋，徐泽.浅谈物理教学中学生运用数学能力的培养j.民营科技，2016.05.3江玉哲.浅谈学生如何运用数学知识处理高中物理问题j.新课程学习：上，2017.02.4胡群.培养学生应用数学知识解决物