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数学和物理从来是没有分开过的,这就好比父母和孩子一样。有人说哲学是科学的母亲,而数学就是科学的父亲。然而我们看到的是在物理学的发展道路中,哲学起到的作用是指导性的,甚至有的时候是从物理问题中才能得到更多的深化。而数学起到的作用是具体的。一个理论有没有生命力的基本条件就是数学表述是否正确完善,是否和物理定律界定的条件配合得很好,或者和客观实验符合得很好。当这种符合度到达一定程度之后,物理理论就会反过来赋予数学描述以生命力。
随着教育改革的深人及素质教育的全面推开。各学科之间的渗透不断加强,作为对理解能力和演译推理能力及运算能力都有很高要求的物理学科,在平时的教学中,及时灵活地渗透数学知识,培养学生运用数学知识解决物理问题的能力尤其重要。我们在平时的教学中要随时注重数学知识和物理内容的整合。
对初中生而言,数学的学习习惯、方法和数学教师的教学方法已使他们具备了某种“思维定势”,不少学生在物理学习中往往摆脱不了数学思维模式的影响,而且物理的学习内容、方法和教师教学方法的改变以及物理学习思维的多样性、灵活性,都使他们对学习物理不适应。中学物理课程标准指出:“在使学生掌握基础知识的同时,应关注物理学与数学学科之间的联系,重视培养学生应用数学知识处理物理问题的能力,发挥数学工具在物理学发展过程中的作用。”由此可见,重视数学在初中物理学习中的作用,做好数学与物理的衔接极其重要。
一、备课中应关注学生的数学基础
数学是学好物理知识的前提。在备课中,应先了解学生需具备哪些数学知识,学生已有的数学知识及对这些知识掌握的熟练程度,学习物理尚缺少的数学知识和方法,学生应用已有的数学知识的习惯和方法,根据以上情况有针对性地设计教学程序,选择教学方法和制定教案。如学生已在小学学过长度、面积等单位换算,但教师如不了解数学中单位换算不写过程,只写结果这一特点,若在物理教学中没有补充讲解单位换算过程,学生必然会出现类似于“1.5米=1.5米×100=150厘米”或“10米/秒=10米/秒×3.6千米/时=36千米/时”的错误。又如在讲到光的直线传播,光的反射、小孔成像等问题时,应先了解学生此时并未接触到几何中的相似三角形等有关知识,在讲到平面镜成像关于成像特点时,学生尚未形成轴对称的数学概念,还不能应用有关的数学知识来帮助理解物理规律。教师对这类题目只能注重物理情景的创设,利用简单的数学图形进行讲解,如平面镜成像特点只能强调像和物的大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,像、物的连线与镜面垂直;不应要求学生借助专门数学术语来理解物理规律,不用“像和物以镜面为轴对称”。因此此类题目暂不深讲,待学生学完有关的数学知识后,把题型再现,便可收到很好的效果,使学生享受到应用数学知识解决物理问题的乐趣。
二、促进物理知识与数学知识的融合贯通
物理学科的概念、规律通过文字表达,但其概念和规律的表达式却是用数学公式表示。例如数学中的方次运算、分数混合运算、比值问题等知识在物理教学中经常应用,但数学知识又不能生搬硬套,如数学中a=c/b说明a与c成正比,a与b成反比;但在物理的p=m/v定义式中,因为密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,它的质量和体积成正比,即D与m、v的大小无关,而不能认为p与m成正比,p与v成反比;又如比热的itgt式c=Q吸/mat,由于比热是物质的一种特性,其值的大小是不变的,即c与Q吸、m、△等无关,不能认为c与Q吸成正比,c与m、△t成反比;但是,在I=U/R中,却又有I与u成正比,I与R成反比。
还有在数学运算中四舍五入的原则,在物理运算中不一定适用。有一次在讲到浮力时,让学生计算8个人渡河需几根相同的原木,学生计算结果是6.2根,有部分同学就采取四舍五人原则,答案取6根,我让学生从实际出发分析6根原木可利用的浮力与8个人的重力相比,哪个大?会有什么结果?从而使学生知道,学习物理不能生搬硬套数学原则。
以上例子说明,对物理概念和规律的数学表达式,必须在物理环境中来理解,不能用纯数学方式来理解,否则会造成对物理规律的误解、错解。物理教师在讲解物理规律、概念时,应注重对物理规律数学式的解析与演绎,提高学生对数学式的认知能力,数学与物理的相互渗透,才能使学生获得的物理知识更全面、更系统。
三、引导学生正确运用数学知识和方法解决物理问题
在很多的物理习题中,恰当地运用数学解题方法和技巧,常常可以使问题简单化、条理化。有的习题看似无从下手,经过数学分析、推导可以出现“柳暗花明”的效果,并且更容易为学生理解。在物理教学中,每个单元、每节课如涉及到学生已有数学知识掌握得不熟练,或数学要求与物理要求不尽一致等问题时,都要结合学生已有的知识和方法进行分析讲解,降低学习中的难度阶梯,引导学生把数学方法和物理方法结合起来,达到温故知新之目的。如果学生数学知识不足或掌握得不牢固,或学生对物理中应用数学知识时不注意物理学科特点,我们在实际教学中应通过例题讲解,弥补不足。在培养学生运用数学知识解决物理问题的能力时,应通过对典型物理问题的详细分析讲解,指导学生掌握解决抽象物理问题的数学思维方法。因此,在教学中有意识地引导学生运用数学知识于物理解题中,对于拓宽学生的解题思路,提高学生分析和解决问题的能力及多方位运用所学知识的综合素质,都是大有裨益的。
总之,初中物理与数学的衔接问题处理得好,就能充分发挥数学在初中物理学习中的作用,学生就能尽快地适应物理的学习,提高学习物理的兴趣,增强学好物理的信心,从而更高效、更顺利地接受物理知识,提高学习物理、数学的能力。
随着教育改革的深人及素质教育的全面推开。各学科之间的渗透不断加强,作为对理解能力和演译推理能力及运算能力都有很高要求的物理学科,在平时的教学中,及时灵活地渗透数学知识,培养学生运用数学知识解决物理问题的能力尤其重要。我们在平时的教学中要随时注重数学知识和物理内容的整合。
对初中生而言,数学的学习习惯、方法和数学教师的教学方法已使他们具备了某种“思维定势”,不少学生在物理学习中往往摆脱不了数学思维模式的影响,而且物理的学习内容、方法和教师教学方法的改变以及物理学习思维的多样性、灵活性,都使他们对学习物理不适应。中学物理课程标准指出:“在使学生掌握基础知识的同时,应关注物理学与数学学科之间的联系,重视培养学生应用数学知识处理物理问题的能力,发挥数学工具在物理学发展过程中的作用。”由此可见,重视数学在初中物理学习中的作用,做好数学与物理的衔接极其重要。
一、备课中应关注学生的数学基础
数学是学好物理知识的前提。在备课中,应先了解学生需具备哪些数学知识,学生已有的数学知识及对这些知识掌握的熟练程度,学习物理尚缺少的数学知识和方法,学生应用已有的数学知识的习惯和方法,根据以上情况有针对性地设计教学程序,选择教学方法和制定教案。如学生已在小学学过长度、面积等单位换算,但教师如不了解数学中单位换算不写过程,只写结果这一特点,若在物理教学中没有补充讲解单位换算过程,学生必然会出现类似于“1.5米=1.5米×100=150厘米”或“10米/秒=10米/秒×3.6千米/时=36千米/时”的错误。又如在讲到光的直线传播,光的反射、小孔成像等问题时,应先了解学生此时并未接触到几何中的相似三角形等有关知识,在讲到平面镜成像关于成像特点时,学生尚未形成轴对称的数学概念,还不能应用有关的数学知识来帮助理解物理规律。教师对这类题目只能注重物理情景的创设,利用简单的数学图形进行讲解,如平面镜成像特点只能强调像和物的大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,像、物的连线与镜面垂直;不应要求学生借助专门数学术语来理解物理规律,不用“像和物以镜面为轴对称”。因此此类题目暂不深讲,待学生学完有关的数学知识后,把题型再现,便可收到很好的效果,使学生享受到应用数学知识解决物理问题的乐趣。
二、促进物理知识与数学知识的融合贯通
物理学科的概念、规律通过文字表达,但其概念和规律的表达式却是用数学公式表示。例如数学中的方次运算、分数混合运算、比值问题等知识在物理教学中经常应用,但数学知识又不能生搬硬套,如数学中a=c/b说明a与c成正比,a与b成反比;但在物理的p=m/v定义式中,因为密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,它的质量和体积成正比,即D与m、v的大小无关,而不能认为p与m成正比,p与v成反比;又如比热的itgt式c=Q吸/mat,由于比热是物质的一种特性,其值的大小是不变的,即c与Q吸、m、△等无关,不能认为c与Q吸成正比,c与m、△t成反比;但是,在I=U/R中,却又有I与u成正比,I与R成反比。
还有在数学运算中四舍五入的原则,在物理运算中不一定适用。有一次在讲到浮力时,让学生计算8个人渡河需几根相同的原木,学生计算结果是6.2根,有部分同学就采取四舍五人原则,答案取6根,我让学生从实际出发分析6根原木可利用的浮力与8个人的重力相比,哪个大?会有什么结果?从而使学生知道,学习物理不能生搬硬套数学原则。
以上例子说明,对物理概念和规律的数学表达式,必须在物理环境中来理解,不能用纯数学方式来理解,否则会造成对物理规律的误解、错解。物理教师在讲解物理规律、概念时,应注重对物理规律数学式的解析与演绎,提高学生对数学式的认知能力,数学与物理的相互渗透,才能使学生获得的物理知识更全面、更系统。
三、引导学生正确运用数学知识和方法解决物理问题
在很多的物理习题中,恰当地运用数学解题方法和技巧,常常可以使问题简单化、条理化。有的习题看似无从下手,经过数学分析、推导可以出现“柳暗花明”的效果,并且更容易为学生理解。在物理教学中,每个单元、每节课如涉及到学生已有数学知识掌握得不熟练,或数学要求与物理要求不尽一致等问题时,都要结合学生已有的知识和方法进行分析讲解,降低学习中的难度阶梯,引导学生把数学方法和物理方法结合起来,达到温故知新之目的。如果学生数学知识不足或掌握得不牢固,或学生对物理中应用数学知识时不注意物理学科特点,我们在实际教学中应通过例题讲解,弥补不足。在培养学生运用数学知识解决物理问题的能力时,应通过对典型物理问题的详细分析讲解,指导学生掌握解决抽象物理问题的数学思维方法。因此,在教学中有意识地引导学生运用数学知识于物理解题中,对于拓宽学生的解题思路,提高学生分析和解决问题的能力及多方位运用所学知识的综合素质,都是大有裨益的。
总之,初中物理与数学的衔接问题处理得好,就能充分发挥数学在初中物理学习中的作用,学生就能尽快地适应物理的学习,提高学习物理的兴趣,增强学好物理的信心,从而更高效、更顺利地接受物理知识,提高学习物理、数学的能力。