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數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理中的應(yīng)用的高等教育論文
一、數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)高中物理教學(xué)的積極作用
物理是一門(mén)抽象性、邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，而數(shù)學(xué)語(yǔ)言具有科學(xué)性、簡(jiǎn)約性、邏輯性、精確性等優(yōu)點(diǎn)，因此，數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)物理教學(xué)起著十分重要的作用，是解決物理問(wèn)題的重要工具和方法，其具體體現(xiàn)在：
1.數(shù)學(xué)知識(shí)是強(qiáng)化物理理論教學(xué)的重要工具
由于物理概念和物理規(guī)律具有高度抽象的特定，僅從文字描述上是很難讓學(xué)生清晰理解和掌握的。而借助數(shù)學(xué)知識(shí)能將理論化的物理知識(shí)簡(jiǎn)單化和具體化，并將其用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)公式展示出來(lái)，從而完美的解釋物理概念和規(guī)律，進(jìn)而幫助學(xué)生正確理解和快速記憶，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的物理課堂教學(xué)。
2.數(shù)學(xué)知識(shí)是解決物理問(wèn)題的有效手段
學(xué)會(huì)用理論知識(shí)解決具體的物理問(wèn)題是物理教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是鞏固和強(qiáng)化物理理論知識(shí)的重要途徑，因而提升學(xué)生物理解題能力和應(yīng)用能力是當(dāng)前物理教學(xué)的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)。數(shù)學(xué)知識(shí)所包含的各種思想和方法在幫助學(xué)生解決物理問(wèn)題中起著重要的指導(dǎo)作用。
二、數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理教學(xué)中有效應(yīng)用實(shí)踐
1.數(shù)學(xué)知識(shí)在物理理論教學(xué)中的應(yīng)用
在高中物理教學(xué)過(guò)程中，物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)不僅是物理課程的重點(diǎn)內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要基礎(chǔ)，因而讓學(xué)生正確理解和掌握物理概念和規(guī)律具有重要意義。為了使理論性強(qiáng)的物理理論知識(shí)更加通俗易懂，教師可以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)這種形式化語(yǔ)言來(lái)開(kāi)展理論教學(xué)，通過(guò)簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)符號(hào)和公式來(lái)講解物理概念和物理規(guī)律，然后再分析、比較和運(yùn)算各物理量之間的關(guān)系、量的變化等來(lái)進(jìn)行定量描述和理論概括，從而讓學(xué)生深刻理解和掌握物理概念和規(guī)律。例如，電阻R，加速度a，電場(chǎng)強(qiáng)度E，電容器電容C等物理概念，伽利略自由落體定律，牛頓第一定律，牛頓第二定律，牛頓第三定律等物理規(guī)律都可以通過(guò)精辟的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表達(dá)和描述。可見(jiàn)，數(shù)學(xué)知識(shí)在物理理論教學(xué)中具有重要作用，合理的應(yīng)用不僅有利于學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)和規(guī)律，還有利于化解教學(xué)難點(diǎn)，從而促進(jìn)高效課堂的生成。
2.數(shù)學(xué)知識(shí)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理課堂教學(xué)中的重要一環(huán)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師同樣的可以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師可以通過(guò)運(yùn)用公式法、圖像法等數(shù)學(xué)方法將物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀的呈現(xiàn)給學(xué)生，讓他們通過(guò)觀察就能清晰的認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象的變化規(guī)律。同時(shí)，在處理物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，各種數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用不僅能使處理過(guò)程變得簡(jiǎn)單、直觀，還能有效減少物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備性。例如，在教學(xué)“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，面對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生很難從測(cè)量結(jié)果中判斷哪些結(jié)果符合實(shí)際，哪些結(jié)果存在較大誤差。如果這時(shí)候采用數(shù)學(xué)作圖，通過(guò)在平面坐標(biāo)系中描繪實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，就能直觀的判斷各數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，從而篩選出誤差較大的點(diǎn)。然后，再通過(guò)作U-I圖就能很快得到電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻值。
3.數(shù)學(xué)知識(shí)在物理問(wèn)題解答中的應(yīng)用
物理與數(shù)學(xué)的密切關(guān)系決定了高中物理教學(xué)離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)的有效應(yīng)用，數(shù)學(xué)知識(shí)在物理教學(xué)中的重要作用還體現(xiàn)在解答物理問(wèn)題中。應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問(wèn)題不僅是物理新課程改革的客觀要求，也是新時(shí)期高考物理內(nèi)容中的一個(gè)側(cè)重考點(diǎn)。因此，教師在物理教學(xué)過(guò)程中還需要積極運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，如函數(shù)知識(shí)、幾何知識(shí)、代數(shù)知識(shí)、極值知識(shí)等，來(lái)擴(kuò)寬物理解題思路，提高物理解題速度，從而簡(jiǎn)便而有效的將物理問(wèn)題各個(gè)擊破，讓學(xué)生在掌握用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的同時(shí)提高物理實(shí)踐能力，進(jìn)而更好地適應(yīng)新形勢(shì)下高中物理考核的要求。
總之，數(shù)學(xué)作為一門(mén)有效工具，應(yīng)該被廣泛應(yīng)用到高中物理課堂教學(xué)之中，以?xún)?yōu)化物理教學(xué)，提高教學(xué)效率。但是，如何能充分發(fā)揮數(shù)學(xué)知識(shí)的作用，使之為高中物理教學(xué)服務(wù)的同時(shí)又不能因?yàn)閿?shù)學(xué)問(wèn)題而使物理教學(xué)復(fù)雜化，這就需要我們教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，不斷總結(jié)，從而更加科學(xué)、高效的將數(shù)學(xué)知識(shí)與物理教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為打造高效課堂，提升教學(xué)效果創(chuàng)造良好的條件。
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