消除物理学习中数学知识的负迁移-论文网

论文摘要：消除物理学习中数学知识的负迁移-论文网
论文关键词：消除,物理,学习,数学知识,迁移
 

数学是一切自然科学的基础学科，它和物理学有着十分密切的联系，运用数学知识解决物理问题，是学好中学物理的一个重要方面。物理概念以及物理量之间相互依赖关系的表达，要借助于数学公式或数学图象等手段，物理理论本身的发展，定律的建立、推理论证过程都离不开数学。运用物理知识分析解决具体物理问题时，数学是有力的工具。但是，数学是专门研究量的科学。我们要注意物理学与数学的区别，要理解物理现象的物理含义，防止以数学形式片面代替物理思维，把物理知识的数学表达形式绝对化的现象。当出现这种现象时，本来作为物理语言和工具的数学，反而成了一种干扰，从而影响学生对物理实质的思考。

1、理解物理公式的含义

我们对物理概念由定性分析进入定量分析，就要运用数学工具来研究它与有关物理概念之间的严格数量依存关系，由此获得它的量度公式。但是我们一定要从这些量度公式中理解它的物理过程与物理符号的真实内容，而不能从纯粹数学的角度加以理解。

例如：密度公式，如果我们把它看作是纯数学式子，以数学形式来进行思维，就会得出“密度跟质量成正比，跟体积成反比”的错误结论。要消除这个错误观念，必须引导学生分析引入的物理过程。就是我们在研究物质时，发现了这样的规律：同种物质所组成的物体的质量与体积的比值是相同的，不同物质所组成的物体的质量与体积的比值是不同的。为了表示物质的这种特性，物理学中引入了密度的概念，然后得到关于密度的定义式。学生了解了密度的来历，就能理解密度是物质本身的一种属性，它不随物体质量和体积的变化而发生变化，故由密度可以鉴别物质。

在量度公式中的物理概念如果反映的是物体本身的性质、状态，如：、、等，它们与相关的物理量之间就无正、反比的函数关系。如果反映的是物理过程或过程中的某些规律，如：、、、等，它们与相关的物理量之间就有正、反比的函数关系。

2、理解物理量的相等

数学中如果“”，则“”。但在物理学中的物理量相等，不仅指量的相等，还有其它物理意义。如在光的反射定律中，只能说“反射角＝入射角”，而不能说“入射角＝反射角”。因为先有入射光线和入射角，才有反射光线和反射角，故入射光线、入射角是原因，反射光线、反射角是结果。我们说“反射角＝入射角”不仅表明了这两个角在数量上的关系，还表明了它们之间的先后因果关系。这类因果关系，教学中可用类比的方法进行说明，如某两父子长相很象，因为先有父亲，才有儿子。只可以说“儿子像父亲”，不可说“父亲像儿子”。

3、弄清“0”的含义

数学中计算结果为“0”，表示没有。但物理学中的“0”是有丰富含义的。

如通常情况下纯净的冰水混合物的温度为“0℃”，不能说这时冰水混合物没有温度。甚至有的同学联想到这时物体内分子运动的速度为0，停止了运动等。这就要求教师正确引导学生理解温度概念的内涵，弄清温度量度的规定。

又如，用毫米刻度尺测得某个物体的长度为25.60，测量中小数点后最末一位的0是不允许随意增减的。同纯粹的数学问题不同，在物理测量中这个0是有确切意义的，它反映了测量工具的精确程度。

4、注意“四舍五入法”的的使用

数学计算结果常采用“四舍五入法”进行处理，但物理中的一些计算结果往往不能，而是采用“去尾”或“凑整”的方法。应根据实际物理意义来定。如：现在手边有一些彩色灯泡额定电压都是否U=3.8V，若用电压为U=36V的电源供电，问怎么连接？许多同学作如下解答。解：，答：需要9个灯泡串联起来。但这里如果用9个灯泡串联，则每个灯泡两端的电压为4V，彩灯容易损坏。故题目的最终答案是：应把10个灯泡串联起来使用。

5、注意使用物理符号

在物理计算中，需要求电压、电流、电阻、功、功率等物理量时，我们可以用符号U、I、R、W、P等来表示。当一道计算题中出现某物理量的几个值时，可加下标区分，如区分电压，可用U、U、U等，但许多同学受数学知识的负面影响，往往将求解的物理量设为、及、、、等。完全忽略了物理学的解题习惯，关于这一点，只要教师要求学生能熟练地记住代表各物理量的符号，并且经常加以强调，学生的不良习惯就会慢慢纠正过来。

总之，要提高物理教学效果，就必须对学生头脑中的已有认识有所了解，包括数学方面和其它方面的，并认真地进行科学分析和研究，做到心中有数，以便在物理教学中采取有针对性的有效方法和措施，从而消除那些不良认识和行为习惯带来的负迁移。