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數學(xué)知識在高中物理中的應用的高等教育論文
一、數學(xué)知識對高中物理教學(xué)的積極作用
物理是一門(mén)抽象性、邏輯性較強的學(xué)科，而數學(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，數學(xué)知識對物理教學(xué)起著(zhù)十分重要的作用，是解決物理問(wèn)題的重要工具和方法，其具體體現在：
1.數學(xué)知識是強化物理理論教學(xué)的重要工具
由于物理概念和物理規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。而借助數學(xué)知識能將理論化的物理知識簡(jiǎn)單化和具體化，并將其用嚴謹的數學(xué)公式展示出來(lái)，從而完美的解釋物理概念和規律，進(jìn)而幫助學(xué)生正確理解和快速記憶，最終實(shí)現高質(zhì)量的物理課堂教學(xué)。
2.數學(xué)知識是解決物理問(wèn)題的有效手段
學(xué)會(huì )用理論知識解決具體的物理問(wèn)題是物理教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節，也是鞏固和強化物理理論知識的重要途徑，因而提升學(xué)生物理解題能力和應用能力是當前物理教學(xué)的一個(gè)重要教學(xué)目標。數學(xué)知識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(zhù)重要的指導作用。
二、數學(xué)知識在高中物理教學(xué)中有效應用實(shí)踐
1.數學(xué)知識在物理理論教學(xué)中的應用
在高中物理教學(xué)過(guò)程中，物理概念和物理規律的教學(xué)不僅是物理課程的重點(diǎn)內容，也是學(xué)生學(xué)習物理知識的重要基礎，因而讓學(xué)生正確理解和掌握物理概念和規律具有重要意義。為了使理論性強的物理理論知識更加通俗易懂，教師可以應用數學(xué)知識這種形式化語(yǔ)言來(lái)開(kāi)展理論教學(xué)，通過(guò)簡(jiǎn)明的數學(xué)符號和公式來(lái)講解物理概念和物理規律，然后再分析、比較和運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律。例如，電阻R，加速度a，電場(chǎng)強度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律都可以通過(guò)精辟的數學(xué)語(yǔ)言來(lái)表達和描述�？梢�(jiàn)，數學(xué)知識在物理理論教學(xué)中具有重要作用，合理的應用不僅有利于學(xué)生清楚認識到物理現象背后的本質(zhì)和規律，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.數學(xué)知識在物理實(shí)驗教學(xué)中的應用
物理是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的科學(xué)，實(shí)驗教學(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)驗教學(xué)中，教師同樣的可以應用數學(xué)知識來(lái)優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)。教師可以通過(guò)運用公式法、圖像法等數學(xué)方法將物理實(shí)驗結果直觀(guān)的呈現給學(xué)生，讓他們通過(guò)觀(guān)察就能清晰的認識到物理現象的變化規律。同時(shí)，在處理物理實(shí)驗結果時(shí)，各種數學(xué)工具的應用不僅能使處理過(guò)程變得簡(jiǎn)單、直觀(guān)，還能有效減少物理實(shí)驗數據的誤差，提高數據的準備性。例如，在教學(xué)“測量電源電動(dòng)勢和內阻”的實(shí)驗中，面對實(shí)驗數據，學(xué)生很難從測量結果中判斷哪些結果符合實(shí)際，哪些結果存在較大誤差。如果這時(shí)候采用數學(xué)作圖，通過(guò)在平面坐標系中描繪實(shí)驗數據對應的坐標點(diǎn)，就能直觀(guān)的判斷各數據的變化趨勢，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)勢和內阻值。
3.數學(xué)知識在物理問(wèn)題解答中的應用
物理與數學(xué)的密切關(guān)系決定了高中物理教學(xué)離不開(kāi)數學(xué)知識的有效應用，數學(xué)知識在物理教學(xué)中的重要作用還體現在解答物理問(wèn)題中。應用數學(xué)知識解答物理問(wèn)題不僅是物理新課程改革的客觀(guān)要求，也是新時(shí)期高考物理內容中的一個(gè)側重考點(diǎn)。因此，教師在物理教學(xué)過(guò)程中還需要積極運用數學(xué)知識，如函數知識、幾何知識、代數知識、極值知識等，來(lái)擴寬物理解題思路，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)生在掌握用數學(xué)知識解決物理問(wèn)題的同時(shí)提高物理實(shí)踐能力，進(jìn)而更好地適應新形勢下高中物理考核的要求。
總之，數學(xué)作為一門(mén)有效工具，應該被廣泛應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)揮數學(xué)知識的作用，使之為高中物理教學(xué)服務(wù)的同時(shí)又不能因為數學(xué)問(wèn)題而使物理教學(xué)復雜化，這就需要我們教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，不斷總結，從而更加科學(xué)、高效的將數學(xué)知識與物理教學(xué)有機結合起來(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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