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1、高中物理教学与数学的结合论文 一、高中物理与数学的关系 1、是物理的前提 数学可以分为两类：纯粹数学和应用数学其中与高中物理紧密相连的大部分都是应用数学应用数学主要体现的是对实际问题进行抽象、分析、解决的能力和较强的计算机运用能力而物理是物质世界的实验手段和思维方式实验是具体的思维是抽象的思维的实现需要用具体的实验手段和应用手段来实现这些都是数学所具备的因此数学是物理理论研究成为实现的前提 2、是物理的研究手段 物理中有各种公式比如胡克公式：F=kx如果我们只将这个公式表述为弹簧的拉力与弹簧的伸长量有一定的关系而不是总结出这个公式那么变换一个弹簧我们就需要重新研究这个弹簧中的这两个数据之间的关
2、系如果通过数学手段先对某一弹簧的弹簧系数弹簧的伸长量以及弹簧的弹力之间的关系进行数据的统计以表格的形式列举数来然后进行计算总结出他们三者之间的定量关系然后就能总结出弹簧系数是一个定值也即是每个弹簧都有一个弹簧系数k这个简单的公式推导过程就体现了数学是物理的研究手段 二、方法在物理教学中的重要性 1、理论中的数学化思想 高中物理中研究的自由落体中各个变量之间的关系时伽利略通过斜塔实验得出的理论这是科学家首次将数学思想与物理相结合以科学的实验为前提以逻辑实验为依据对实验中得出的各种数据进行数学化总结最终得出自由落体的运算法则还比如开普勒的三定律是开普勒通过地球的轨迹以及周围各天体的运动轨迹开创了三
3、角测量方法如果在物理研究中确实数学研究的严谨性就会对物理理论的研究产生局限性比如法拉第在研究电磁场时由于数学知识的局限性虽然提出了“场”的概念但无法对这一概念用数学语言进行具体的描述高中物理中的大部分理论：自由落体运动运动定律引力定律以及惯性定律等理论都是将运动中的各动量之间的联系数学化而得到的结论因此我们可以知道数学方法对于物理教学学习有着相当重要的作用 2、数学公式更加具体化 在物理理论推导的过程中往往函数数列等数学知识经常应用在其中这是由于数学公式比起语言叙述更加具体化比如物体在自由落体实验中得出的结论中我们可以将这一理论总结为物理在自由落体的过程中的速度是随着时间成倍变化的这一定量的倍
4、数就是重力加速度g如果用数学公式表达的话就可以直接表示成：v=gt也即是时间与速度是成正比的这一公式要比上面的语言描述更加直接具体形象还比如在自由落体中的位移公式的推理我们可以将这一变化描述为位移的变化量与时间的平方成正比用数学公式表示出来就是：h=1/2gt2这些物理推导公式中体现的数学公式正是说明了数学在物理学习中的重要性 三、高中物理教学与数学的结合 1、迁移 知识迁移能力是学生在两个有关联的学科之间将知识进行迁移的能力能进行知识迁移的学科一定是有关联的比如：物理与数学结合的知识点有：数学中的向量对于物理中的矢量（力速度加速度位移冲量动量电场强度等）由于物理中的矢量遵循平行四边形法则即数
5、学向量运算举一个最简单的例子：已知某物体的初动量为P1=3kgm/s,末动量为P2=4kgm/s,方向竖直向上该物体的动量变化就可以转化为数学中的作图求解和代数运算做出一个图形竖直向上的动量标为P2横向向右的方向标为P1由于是矢量因此不必标出矢量的长度然后根据方向将其补成平行四边形连接对角线根据已给出的数据求出对角线对于的动量变化量这一知识点就是讲物理知识转化为数学中的作图求解问题即知识迁移 2、推理能力 推理能力是理科学生应该具备的一项能力用数学方法解决问题主要体现在两个方面：一是从物理问题的抽象分析过程提炼成数学中的应用问题；二是运用数学计算方法迅速准确的计算出物理中量的问题下面举例说明运动推理能力将物理抽象问题转化成数学计算题：将一个原来不带电的导体小球与一带电量为Q的导体大球接触分开后小球获得电量q之后让小球反复与大球接触每次分开后给大球补充电量使其恢复到原来的电量值Q求小球可能获得的最大电量四、总结高中物理作为一门基本的理论与实践相结合的学科研究方法的多样性是其特点但在物理理论和公式推导的过程中数学学科所发挥的作用是不容忽视的在物理教学中数学方法是解决的物理中抽象问题这些问题通过数学方法进行分析解决从而得出最终的结论因此高中物理教学中数学思维的培养也是一大重要的教学任务
