漫谈中学物理和数学

摘 要：中学物理和数学关系密切，教师在教学中既要把握好数学运用的“度”，时刻体现物理的本性，又要应用数学促进物理的学习，同时通过数学在物理中的应用，加深对数学的理解，使物理与数学达到最佳组合，以使学生和谐全面发展。

关键词：中学物理；教学；数学

物理学科与数学知识有着密切的联系，学生对物理概念、定律、原理的理解，物理问题的定量分析、解决等都需要一定的数学知识。随着高考改革的深入及素质教育的全面展开，各学科之间渗透的不断加强，中学物理教师在平时的教学中，如何灵活地运用渗透数学知识培养学生解决物理问题的能力但又不失物理本色，使两学科得到和谐发展，学生的综合能力得到提高显得尤为重要。本文就此谈几点看法。

一、把握数学的运用尺度，更好地体现物理本性

物理中有大量的物理概念和物理规律都是通过数学语言来描述的，有大量物理问题的解决需要综合运用数学知识。这就需要我们在平时的物理教学中，既能恰到好处地运用数学知识，又能更深刻地体现物理的本质，把握好一个“度”，我觉得应该注意以下问题。

1.对于物理概念和物理规律、公式和图像等，一定要使学生弄清它们的来龙去脉，弄清它们所表示的物理意义，不能单纯地从抽象的数学意义去理解物理问题，要防止单纯从数学的观点出发将物理公式“纯数学化”的倾向。这就是说，要注意不能把物理意义淹没在数学表述式中，也只有这样，学生才能更好地把握物理概念，才能防止公式运用中出现张冠李戴的现象。例如对于力做功问题的教学，只有让学生理解公式中力、位移、夹角的物理意义，才能使学生理解负功的含义，也才可能正确比较功的大小。再如，对于电阻的定义式R=U/I，只有让学生明白了电阻的物理意义，才不会出现说成“R与U成正比，与I成反比”的错误。

二、利用数学的逻辑性强等特点，促进学生对物理的学习

充分利用数学这一强有力的工具，对于物理知识的理解可以起到事半功倍的效果。

1.利用数学概念、图像等帮助学生理解某些物理问题。抽象思维在物理学中很重要，而在物理学习中进行抽象思维的时候，数学是不可缺少的非常有力的工具。例如，通过数学中极限的概念，帮助学生建立瞬时速度的概念，推导出匀变速直线运动的位移公式。再如“直线运动”一章的学习，可利用位移―时间，速度―时间，加速度―时间等的各种图像，让学生判断物体的运动类别，叙述其运动特点，这样利用图像的特点，使学生加深了对位移、加速度等概念的理解，自然也就掌握了各种运动的特点。

2.培养学生应用数学知识来推导物理公式的能力，从而扩展物理知识，加深对物理知识的理解。例如，学习完动量定理后，可引导学生从牛顿第二定律出发导出动量定理，再引导学生理解二者的联系与区别，即牛顿第二定律只表明外力对物体的即时作用（力的瞬时效果），动量定理反映了外力在这段时间里的积累效果（累积效应）。这样既可以使学生更透彻地理解牛顿第二定律和动量定理，又可以帮助他们领会物理知识间的内在联系。

3.利用数学的逻辑特点，使物理知识系统化。当数学赋予物理工具的时候，也就把物理纳入它的应用范围。将数学的逻辑性特点应用于物理，可将物理知识串珠成线、成面，使物理知识系统化，浑然一体。例如各种物理复习资料中的知识框架。

三、利用数学在物理中的应用，加深学生对数学的理解

数学进行的是抽象思维，当将其放之于物理应用这一载体，抽象的东西便可形象化一些，使其更适合学生的认知水平。例如，“带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动”一节，需要用到大量的圆的知识，简谐波要用到三角函数的知识等，这样就为数学知识的应用创设了具体情景，数学知识不再那么抽象枯燥，自然就会加深学生对数学知识的理解。更为重要的是，通过数学知识在物理中的应用，学生体会到了数学知识的价值和学科间互相渗透交融的喜悦，必将激发他们的学习热情。

四、创造物理与数学综合应用的机会，使学生的综合能力得到发展

不断发展的社会需要我们培养综合型的人才，为学生创造各学科知识综合应用的机会是我们教师的首要任务。我们物理教师应当抓住物理学科和数学学科相互渗透的特点，创造一个良好的物理环境，培养学生分析问题的能力，同时又要用到一定的数学知识来解决物理问题，这样使两种学科互相促进互为提高。例如在物理实验中要引导学生把实验观测和数学推导这两种手段有机地结合起来，以观察、实验的感性材料为依据，运用数学方法（包括公式和图像）来对其进行计算、分析、概括、推理，得出经验规律，并进一步抽象为物理定律。

物理与数学有千丝万缕的联系，同时又有着本质的区别。我们物理教师既要防止将物理课变成简单的数学推导和数学运用课，又要学会灵活地运用数学知识为物理教学服务，使二者达到最佳组合，培养学生推理、探索的能力和创新精神，从而提高他们的科学“预见”能力，使他们得到和谐综合发展。

（作者单位 山西省介休市职业中学）