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物理學(xué)畢業(yè)論文

物理學(xué)中的數(shù)學(xué)知識教育論文

時間:2023-03-21 20:55:39 物理學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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物理學(xué)中的數(shù)學(xué)知識教育論文

  物理是一門對數(shù)學(xué)知識要求較高的自然學(xué)科。物理學(xué)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)是物理學(xué)發(fā)展的根基。數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)物理的語言和工具,數(shù)學(xué)在學(xué)生物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成過程中起著十分關(guān)鍵的作用。數(shù)學(xué)所具有的高度概括性特征,為描述具有深刻內(nèi)涵的物理概念和規(guī)律提供了最佳表達(dá)形式。數(shù)學(xué)所具有的簡潔而又嚴(yán)密的邏輯思維方式,簡化和加速了人們進(jìn)行物理思維的進(jìn)程。由于高中物理學(xué)習(xí)比初中物理更加注重定量分析,所以數(shù)學(xué)知識在物理題目分析和計算中的應(yīng)用急劇增多。

物理學(xué)中的數(shù)學(xué)知識教育論文

  “任何一位物理學(xué)家都同時也是一位數(shù)學(xué)家”,所以物理教師也必須加強(qiáng)與高中物理密切相關(guān)的數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。當(dāng)然除了教師自身以外,學(xué)生的數(shù)學(xué)知識儲備和掌握情況也需要認(rèn)真了解,因為老教師都知道到了高三制約學(xué)生提高物理成績的往往是閱讀理解能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,而并不是物理概念規(guī)律的應(yīng)用。所以,本人認(rèn)為每一位高中物理教師都應(yīng)在平時的教學(xué)活動中有意識地加強(qiáng)數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng),尤其督促基礎(chǔ)較弱的學(xué)生在每個單元學(xué)習(xí)之前落實相關(guān)數(shù)學(xué)知識的掌握。筆者認(rèn)為與高中物理密切相關(guān)的數(shù)學(xué)知識主要有以下幾個方面:

  一函數(shù)知識

  函數(shù)是數(shù)學(xué)的綱,力和運動的關(guān)系是物理的綱。而力和運動的關(guān)系是因變量和自變量的關(guān)系也就是函數(shù)關(guān)系,所以數(shù)理不分家。最常用到的函數(shù)是三角函數(shù),而力學(xué)中的力的分解和力的合成都必須用到數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)。此外,三角函數(shù)的運用在圓周運動的相關(guān)題目中也較多,特別是天體運動題目或帶電微粒在磁場或電磁場中的運動,這時就需要用反三角函數(shù)來表示一部分?jǐn)?shù)值。

  二圖象知識

  函數(shù)圖象——是物理應(yīng)用最多的數(shù)學(xué)知識之一,如速度時間圖象、伏安曲線、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系等。

  數(shù)學(xué)中,我們從初中就開始學(xué)習(xí)直線,后來又學(xué)習(xí)拋物線、雙曲線、橢圓等函數(shù)方程及圖像。我們對各種曲線的性質(zhì)非常清楚,如直線的斜率、截距等;拋物線的開口、頂點、對稱軸和坐標(biāo)軸的截距等;但是當(dāng)我們學(xué)習(xí)物理時碰到類似的關(guān)系式時很多學(xué)生卻不知所措。如:一個內(nèi)阻為R的電源,其端電壓U與電流I之間的關(guān)系就是一條簡單的直線,從直線和坐標(biāo)軸的交點上我們能得出電源電動勢以及短路電流的大小,從斜率上還能分析出來負(fù)載電阻R的情況。雖然這個例子簡單,但是還是有不少學(xué)生在分析的時候搞不清楚?墒侨绻旁跀(shù)學(xué)上考他直線的性質(zhì),他肯定會做,但是放到物理上他就不會做了,所以這是一個很有意思的事情。

  三計算能力

  這是高中物理教師最頭痛的一件事,從高一強(qiáng)調(diào)到高三,但往往事與愿違。現(xiàn)在的學(xué)生從初中有的甚至是小學(xué)開始就使用計算器,導(dǎo)致他們的計算能力低下,而高考是不能使用計算器的。在教學(xué)中我特別注意這一點,有時我會故意設(shè)計一些計算量較大的習(xí)題采用分組競賽的方式來提高學(xué)生對計算的重視和計算能力。近幾年高考有這樣一個特點,物理理論的難度有所下降但數(shù)學(xué)計算能力有所提高,所以必要的計算速度和準(zhǔn)確性的訓(xùn)練是非常必要的。

  四其他知識

  坐標(biāo)系的應(yīng)用——如平拋運動規(guī)律的推導(dǎo)、運動的分解和合成、力的分解和合成、物體運動位置的確定等;圓的知識——圓周運動、天體運動、磁偏轉(zhuǎn)等;向量計算——平行四邊形定則、三角形定則、矢量的處理與運算等;概率知識——能級躍遷光子種數(shù)的確定、熱統(tǒng)計規(guī)律等;微積分知識——速度,加速度的概念理解、萬有引力的理解、重心概念的理解等。

  總之,還有很多沒有提到的數(shù)學(xué)知識,希望各位老師多多評論與補(bǔ)充,希望教師在實際教學(xué)中重視數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力的培養(yǎng),爭取讓我們的學(xué)生能從教學(xué)中受益。根據(jù)現(xiàn)在的教學(xué)現(xiàn)狀來看,數(shù)學(xué)的教學(xué)側(cè)重抽象化(與實際問題結(jié)合的不多),而物理的教學(xué)側(cè)重形象化(用到的數(shù)學(xué)知識不多)。若我們能把這兩者的學(xué)習(xí)結(jié)合在一起,那么一定能相互促進(jìn)、共同提高!

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