基于数理融合的高中物理教学的实践探究

摘要：随着新课程教育改革的不断深入，越来越多新型教育理念出现，其中“数理融合”便是众多新型教育理念中的一种，就目前来看，已经在高中物理教学中有效推广和应用。高中物理作为高中教育体系中一门重要基础学科，其学科特点具有一定的抽象化和逻辑性，致使很多学生在实际学习过程中往往会看到有所难度。而经大量教学实践证明发现，基于“数理融合”这一教育理念下进行高中物理教学活动开展，通过将数学知识与物理知识有机融合到一起，利用数学知识解释物理概念、物理规律以及物理知识，在一定程度上可以帮助学生有效降低学习难度。基于此，本文就基于“数理融合”的高中物理教学实践策略展开了详细分析与讨论，希望对相关教育工作者有一定借鉴和参考价值。

关键词：“数理融合”；高中物理教学；实践策略

前言：在高中教育体系中，物理作为一门理科学科，其知识具有较强的抽象化和逻辑性特点，对于学生逻辑思维能力有着较高要求。从学科特点这角度进行分析，物理这门学科与数学学科有着一定相似之处。为降低学生物理学习难度，“数理融合”作为一种新型教育理念出现，从字面意思上理解，所谓的“数理融合”，可以说是数学与物理融合。作为高中物理教师在实际教学活动开展这一过程中，可以将数学知识有机融合到其中，利用数学知识帮助学生对抽象化物理概念、物理规律以及物理问题有一个更好地理解和解决，在提高学生物理学习效果的同时，还可以促进学生综合知识运用能力的培养和发展。由此可以看出，“数理融合”在高中物理教学中的应用是如此重要。

一、物理概念教学与数学概念的融合

与初中物理知识相比，高中物理知识具有较强的抽象化特点，学习起来难度较大，对于学生逻辑思维能力有着较高要求，特别是在学习和探索粒子、能量以及微观与宏观世界奥秘时，更需具备较强的逻辑思维。从高中物理教学中可以看到，其中会涉及诸多物理概念，而很多物理概念都较为抽象，学生难以理解。基于“数理融合”理念下，作为高中物理教师在对学生进行物理概念教学时，可以积极融入数学概念，利用数学符号、数学公式以及数学思维，帮助学生理解物理规律和物理量的变化关系。

例如：在对学生进行有关“力的合成”这一部分知识内容教学时，针对力的合成遵循平行四边形法则这一抽象化概念，教师在实际教学时可以将其与数学的向量知识有机融合到一起，以此来帮助学生有一个更好地理解和掌握。再例如：在对学生进行有关“平抛运动”这一部分知识内容教学时，教师便可以将其数学的抛物线知识有机融合到一起，引导学生从数学思维角度入手，利用抛物线公式解释平抛运动轨迹，这样便可以对平抛运动概念有一个更好地理解和掌握。

二、物理实验教学与数学知识的融合

实验教学作为高中物理教学中不可或缺的一个重要部分，可以让学生在动手实验操作过程中亲身感受到物理现象的奇妙，并进一步理解其中所蕴含的物理规律和物理知识。在物理实验中，避免不了会涉及到数据，数据的处理与分析至关重要，很多物理实验都需要涉及到精确的数据收集、计算和分析，如抛物线实验、打点计时器探究力的实验等等。基于“数理融合”理念下，作为高中物理教师在对学生进行实验教学时，可以将物理实验数据与数学的公式、图像等知识有机融合到一起，以此来实现对实验结果的优化处理，帮助学生对物理现象的规律以及其中所蕴含的物理知识有一个更好地理解和掌握。另外，在进行物理实验数据处理时，教师还可以引导学生利用相关数学工具，以进一步提高实验数据的准确性，将实验数据误差降至最小。

例如：在对学生进行有关“抛物线”这一部分知识内容教学时，教师可以组织学生以小组形式利用乒乓球进行平抛实验活动开展，小组内一名学生负责用乒乓球做平抛运动，其他学生负责用手机连拍功能记录下乒乓球的整个运动轨迹。待上述实验操作完成以后，教师便可以引导学生利用数学的函数图像知识对抛物线进行解释，以图像方式对实验数据展开深入分析，构建起相应物理模型。通过函数图像能够将平抛运动过程中各物理变量之间所存在的线性关系直观清晰地呈现出来，帮助学生有一个更好地理解和掌握。再例如：在带领学生进行“电源电动势与内阻关系”这一探究实验活动开展时，为进一步提高实验数据的准确性，教师便可以将数学的平面坐标系知识引入到其中，采用坐标点方式对实验数据进行表示，引导学生利用平面坐标系对实验数据进行分析和处理，以此来帮助学生对电源电动势与内阻之间所存在的内在关系有一个更好地理解和掌握。

三、物理问题解决与数学思维的融合

基于“数理融合”的高中物理教学中，数学思维在物理问题解决中的运用至关重要，如数学的逆向思维、图像思维和比例思维等，为学生物理问题的解决提供了多元化思路，有利于学生物理问题解决能力的培养和提高。其中逆向思维是一种从结果出发，逆向推导的思维模式。基于逆向思维运用下进行物理问题解决，可以使复杂的解题过程变得简化，更容易找到问题的突破口。例如：在解决物理公式相关问题时，教师可以引导学生运用逆向思维，反向推导公式中变量之间所存在的相互关系，从而加深对物理公式的理解和掌握。在物理问题解决中，图像思维的运用同样也比较常见，通过图形方式可以将物理问题中所蕴含的规律和知识直观清晰地呈现出来，更容易将问题解决。例如：在解决平抛运动、圆周运动以及力的合成等物理问题时，教师便可以引导学生运用图像思维，以图形方式直观展示出物体的运动轨迹和受力情况等，进而将问题更好解决。

结语：

综上所述，基于“数理融合”的高中物理教学活动开展，既是新课程教育改革对高中物理教学所提出的一项基本要求，也是学生学习和发展的实际需要，以“数理融合”为支持下进行高中物理教学活动开展，不仅可以有效降低学生物理学习难度，同时还有利于学生综合知识运用能力的培养和提升。所以，作为新课改背景下高中物理教师应正确认识到这一点，树立起“数理融合”这一新型教育理念，在实际教学过程中有意识地融入数学知识，通过将物理知识与数学知识有机融合到一起，提高教学整体质量和学生物理学习效果。

参考文献：

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