導(dǎo)語：數(shù)學(xué)思想在初中物理學(xué)習(xí)的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：數(shù)學(xué)思想對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)和研宄物理有著非常重要的意義，初中物理教師要加強(qiáng)這一方面的滲透性教學(xué)。本文探討了初中物理教學(xué)框架下的數(shù)學(xué)思想，強(qiáng)調(diào)教師要幫助學(xué)生形成運(yùn)用數(shù)學(xué)思想的意識(shí)，并分析了教學(xué)過程中的有效滲透途徑。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)思想；初中物理；滲透

在學(xué)生的物理知識(shí)建構(gòu)過程中，數(shù)學(xué)是一項(xiàng)非常重要的工具。在初中物理的教學(xué)過程中，教師要循序漸進(jìn)地將數(shù)學(xué)思想的教學(xué)融入到物理課堂上，讓學(xué)生逐步形成相關(guān)意識(shí)，并主動(dòng)采用相關(guān)思想和方法來處理和研宄問題。當(dāng)然，數(shù)學(xué)思想在物理教學(xué)中的滲透要講宄方法和進(jìn)度，務(wù)必要兼顧學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和接受能力，讓學(xué)生在物理方面的各方面素養(yǎng)都能得到成長。

一、初中物理教學(xué)框架下的數(shù)學(xué)思想

數(shù)學(xué)和物理有著密不可分的關(guān)系，但是放在初中物理的框架下，他們之間的關(guān)系有時(shí)候還顯得不夠緊密，比如學(xué)生剛剛開始物理學(xué)習(xí)時(shí)，教師一般不會(huì)放大數(shù)學(xué)思想在物理研宄中的地位，這一方面是該階段知識(shí)比較淺顯，不涉及到數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用，另外一方面，教師也是為了避免超過學(xué)生的理解范疇，讓學(xué)生能夠更好地完成初始階段的物理學(xué)習(xí)。物理教師對(duì)整個(gè)初中的知識(shí)體系要進(jìn)行細(xì)致而深度地研宄，深刻領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想和哪些部分的內(nèi)容有較好的銜接度，尤其是在具體問題處理過程中，教師更是要把握住相關(guān)思想使用的必要性，以便引導(dǎo)學(xué)生在及時(shí)地分析和總結(jié)中獲得認(rèn)識(shí)。初中物理中涉及到的數(shù)學(xué)思想方法主要有以下幾個(gè)方面：（1）數(shù)形結(jié)合的思想；（2）轉(zhuǎn)化與化歸的思想；（3）函數(shù)和方程思想；（4）分類思想。這些內(nèi)容在對(duì)應(yīng)問題的分析和處理中起到著非常關(guān)鍵的作用，值得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中細(xì)致品味。比如在物理研宂過程中，學(xué)生會(huì)涉及到大量的數(shù)據(jù)分析，如果只是讓學(xué)生針對(duì)繁瑣的數(shù)據(jù)來分析隱藏在其中的規(guī)律，這將是一件效率很低的事情。在必要的時(shí)候，我們引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合的方式來對(duì)問題進(jìn)行研宄，可以讓學(xué)生更快地得到結(jié)論。以“密度”的概念探索為例，教師一般都會(huì)安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索同一物質(zhì)不同體積的質(zhì)量特點(diǎn)，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中得到一系列數(shù)據(jù)之后，如果要求學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中隱含的比例特點(diǎn)，這是非常困難的。這時(shí)教師可以提醒學(xué)生，以體積為橫軸，以質(zhì)量為縱軸，繪制坐標(biāo)系，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)以描點(diǎn)的方式呈現(xiàn)在坐標(biāo)系中。學(xué)生會(huì)赫然發(fā)現(xiàn)，這些點(diǎn)竟然能夠排成一條直線，而且還是經(jīng)過原點(diǎn)的直線，由此他們形成結(jié)論：質(zhì)量正比于體積。另一個(gè)問題也隨即形成：比例系數(shù)是什么呢？這時(shí)教師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他物質(zhì)進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)，從而在相同的坐標(biāo)系中，繪制出另外一條直線，學(xué)生發(fā)現(xiàn)比例系數(shù)應(yīng)該對(duì)于物質(zhì)的種類，教師在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)“密度”的概念，這樣的操作將有助于學(xué)生從本質(zhì)上對(duì)概念形成深刻的把握。

二、引導(dǎo)學(xué)生形成應(yīng)用數(shù)學(xué)思想的意識(shí)

就物理學(xué)習(xí)而言，很多學(xué)生是缺乏使用數(shù)學(xué)思想的意識(shí)的，在他們看來，數(shù)學(xué)也就是一種運(yùn)算的工具，比如要求解某種物質(zhì)的密度，只要用質(zhì)量除以對(duì)應(yīng)的體積即可。類似的操作不勝枚舉，對(duì)學(xué)生來講，他們對(duì)這些直接使用公式，通過一個(gè)步驟或兩個(gè)步驟的簡單運(yùn)算就得到答案的問題，能夠嫻熟而輕松地解決。當(dāng)然，這樣的問題無助于學(xué)生數(shù)學(xué)思想的形成，而且但凡一些稍微復(fù)雜一點(diǎn)，綜合程度稍微強(qiáng)一點(diǎn)的問題都窬要借助數(shù)學(xué)思想來進(jìn)行分析和研宄，因此教師有必要讓學(xué)生形成與之相應(yīng)的意識(shí)，讓學(xué)生一方面明確數(shù)學(xué)思想的重要性，另一方面也從中認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)思想在實(shí)際應(yīng)用中的便利。比如有這樣一個(gè)問題：一杯水在冰箱的冷藏室中放置了一段時(shí)間完全凝固為冰，且冰面剛好與杯口齊平，己知杯子和冰的總質(zhì)量為24g，在室溫條件下，靜置一段時(shí)間之后，冰完全融化，如果要讓水面與杯口齊平，則需要向其中再加入2ml的水，試求杯子的質(zhì)量以及容積。面對(duì)這個(gè)問題，很多學(xué)生傾向于用算術(shù)的方式來進(jìn)行運(yùn)算和求解，但是效率相當(dāng)?shù)汀９P者認(rèn)為，我們這里就要讓學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)方程思想的重要性，即讓學(xué)生嘗試設(shè)定未知物理量，并結(jié)合題目的含義將物理量的關(guān)系以方程的形式表達(dá)出來，這樣的處理既可以讓學(xué)生獲取問題的最終解決，也能夠?qū)W生學(xué)習(xí)到書寫方程的基本思路和方法。上述問題的處理過程中，學(xué)生一般會(huì)按照問題的要求先假設(shè)杯子的質(zhì)量為m，然后表示出冰的質(zhì)量為24g－w，再通過體積特點(diǎn)寫出方程：問題即可得到答案：杯子質(zhì)量為6g，繼續(xù)計(jì)算可得杯子的容積為20ml。事實(shí)上，分析學(xué)生的實(shí)際情況，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)具有了二元方程以及二元方程組的認(rèn)識(shí)，因此教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生通過設(shè)定兩個(gè)未知數(shù)，然后采用二元方程組的方式來完成對(duì)題意的解析，并最終完成問題處理。就教學(xué)而言，教師還要讓學(xué)生對(duì)所采用的方法進(jìn)行分析和討論，以便讓學(xué)生能夠明確相關(guān)方法的具體使用。比如上述問題分析過程中，怎樣設(shè)定未知量，為什么可以將杯子的質(zhì)量設(shè)定為未知量，并藉此來建立方程，如果圍繞原有冰的質(zhì)量來書寫方程是否能夠解決問題？。

三、數(shù)學(xué)思想在教學(xué)中的有效滲透途徑分析

數(shù)學(xué)思想是一種重要的研宄和分析方法，因此在教學(xué)過程中，教師不能拘泥于方法本身而對(duì)學(xué)生進(jìn)行硬性灌輸，否則這就不是物理課堂了。筆者認(rèn)為，只有將物理問題作為載體，讓學(xué)生在分析和探索中獲取有效的感悟，這才是滲透教學(xué)的真諦所在，學(xué)生也才能從中獲得提升和發(fā)展。就教學(xué)實(shí)踐來講，以下三種途徑值得教師在課堂上進(jìn)行嘗試和推廣。1．結(jié)合概念的探究來領(lǐng)會(huì)其中的數(shù)學(xué)思想。數(shù)學(xué)思想在很多物理概念的形成過程中發(fā)生了重要作用，在初中物理教學(xué)中，此類情形也不少見。教師在教學(xué)過程中，不能拘泥于講授式的方法來講解概念，而應(yīng)該讓學(xué)生探宄過程中，對(duì)概念形成自己的認(rèn)識(shí)，并深度領(lǐng)會(huì)蘊(yùn)含在其中的數(shù)學(xué)思想。比如比值定義法也是一種非常重要的數(shù)學(xué)思想方法，初中生認(rèn)識(shí)密度、比熱、速度等概念，都要借助這一方法。正如前文所述，我們采用數(shù)形結(jié)合的方式引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間的關(guān)系，并由此發(fā)現(xiàn)銜接二者之間的橋梁——密度，這樣的處理能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)比值定義法的基本操作，同時(shí)也有助于概念認(rèn)知難度的降低，學(xué)生也將由此而獲得一種刻畫物理概念的方法。學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思想，并領(lǐng)會(huì)其在概念建立過程中的作用，能訓(xùn)練學(xué)生的遷移能力和認(rèn)知水平。他們將自發(fā)地結(jié)合數(shù)學(xué)思想來認(rèn)識(shí)物理概念，從而排除一些混淆性認(rèn)識(shí)。比如學(xué)生有比值定義法認(rèn)識(shí)到“速度”之后，能夠明確“運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的比值”對(duì)應(yīng)“速度”的概念，它反映著“物體運(yùn)動(dòng)的快慢”，但是不能據(jù)此認(rèn)為“速度正比于路程，反比于時(shí)間”；這一思路會(huì)延伸到學(xué)生“功率”概念的認(rèn)識(shí)，即功率是“功與做功時(shí)間的比值”，它反映為“做功的快慢”，不能表達(dá)為“功率正比于功，反比于做功時(shí)間”。2．結(jié)合數(shù)學(xué)思想來優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究過程。物理研究離不開實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)亦是如此。而在實(shí)驗(yàn)過程中，教師也要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)思想來完成對(duì)相關(guān)過程的優(yōu)化處理，以此來提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探宄效率，并讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研宄的過程中感受數(shù)學(xué)思想的魅力。比如學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的過程中，教師可以讓學(xué)生采用圖象的方式來進(jìn)行研究和處理。以晶體和非晶體的熔化過程為例，學(xué)生能夠在溫度和時(shí)間的變化曲線中清晰把握晶體的溫度變化特點(diǎn)，兩相對(duì)比，學(xué)生的認(rèn)識(shí)將非常清晰。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生還要能夠結(jié)合運(yùn)算來完成對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的研究和分析，以此來促使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)形成客觀而全面的認(rèn)識(shí)。3．在實(shí)際問題解決中總結(jié)數(shù)學(xué)思想的運(yùn)用。就初中生而言，他們的邏輯思維還處于相對(duì)較低的水準(zhǔn)，因此教師在組織他們結(jié)合實(shí)際問題來進(jìn)行探宄時(shí)，教師要注意讓學(xué)生自主進(jìn)行分析和解決，以此來強(qiáng)化他們的實(shí)際體驗(yàn)。數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)是一個(gè)漫長的過程，教師要給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間，要讓每一個(gè)學(xué)生能夠在實(shí)際參與和體驗(yàn)中獲得提升，這樣才能讓他們真正領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想和方法。

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作者:肖艷艷 單位:江蘇省蘇州市吳中區(qū)臨湖實(shí)驗(yàn)中學(xué)