《中學物理課程中數學知識支援性研究》讀書筆記
《中學物理課程中數學知識支援性研究》讀書筆記
當閱讀完一本名著後，相信大家的視野一定開拓了不少，需要寫一篇讀書筆記好好地作記錄了。那麼你會寫讀書筆記嗎？下面是小編為大家整理的《中學物理課程中數學知識支援性研究》讀書筆記，僅供參考，大家一起來看看吧。
這幾天有幸能閱讀到袁麗博士的博士學位論文《中學物理課程中數學知識的支援性研究》，認真瀏覽後，收穫頗多。
中學物理課程學習中數學基礎不足和數學運用困難的問題眾所周知，在學生們剛進入高中物理學習時，就已有所體現。而隨著物理知識的遞進，難度的飛躍式增加，數學知識的不足體現的更加明顯。到了高三總複習時，很多學生仍會因為數學能力的欠缺而導致物理成績無法提升。
高中物理課程學習所需數學知識涉及數與式、方程、不等式等的運算知識,函式及其圖象、函式求極值知識、平面幾何、三角函式、解三角形知識等,共46項,大部分知識的需要程度都在“一般”以上,表明物理課程學習所需數學知識的數量、範圍及需要程度隨著階段上升而不斷提高。
特別要注意的是：
（1）高中物理學習所需三角學的知識普遍存在不足或滯後,且對物理學習的影響比較大。
（2）高中數學中的弧度制、用導數求函式極值、排列與組合、數列及其求和以及初中幾何體的三檢視、圓的弧一弦一圓心角的關係等數學知識也存在不足或滯後,但對物理學習的影響一般以下。
（3）高中物理學習中存在運用困難的數學知識主要有函式及其影象、解三角形、銳角三角函式、方程、不等式、求函式極值、幾何體的三檢視等,然而、平面幾何、立體幾何知識、數與式的運算、三角函式公式、排列組合、數列求和、機率等知識基本沒有運用困難。
中學階段是掌握物理學中數學方法的重要時期,物理教育把培養學生運用數學解決物理問題的能力列為一項重要任務，在學生學習物理的每個重要過程,包括處理與分析物理實驗資料、建立物理概念、描述物理規律以及解決物理問題，都需要以數學知識作為研究的工具和表達的語言,需要運用數學思想和數學推理方法進行推理分析。然而實際在物理教育實踐中,存在著數學基礎不足問題和數學知識運用困難的現象,反映了數學知識在內容的銜接性以及運用的流暢性方面對物理學習的支援存在不足,這些不足會造成物理課程中的學習困難。
第一、數學基礎不足問題。數理間相互協調的需要自分科之始就存在。
第二、數學運用困難問題。物理學被稱為最難學的學科,不僅由於物理概念、原理的理解和掌握非常困難,而且還由於物理課程的學習需要涉及許多數學知識的運用,而這一運用過程實質是將抽象的知識運用於新的實際的情境,從而出現大量困難"。通常,教師會將學生在物理學習中遇到的數學運用困難,簡單的歸因於學生數學所學不足,或數學與物理課程之間缺少協調而造成的，這些歸因都未免過於隨意和籠統。
物理學與數學的發展,兩者已達到了高度交叉滲透的程度,有研究者認為當代兩門學科交叉滲透的具體表現為:
1.使用數學中的觀念來從概念上或者定量地闡明物理學中的原理;
2.使用數學中的想法來發現新的物理定律;
3.使用物理學中的觀念來闡明現在的數學結構;
4.使用物理學中的想法來發現新的數學領域。
深入分析，會發現在物理中的數學與數學本身還是有很大的不同之處:
1.對符號的使用和表示不同。在物理學中,各物理量都由約定的字母或符號來表示,這些符號主要是代表物理概念而不僅僅是數量。
2.物理公式同時負載“物理意義”以及“數學關係”。這樣的負載方式影響我們對公式的理解和使用。因此，物理學使用符號比在數學中更加複雜且需要更多的策略,需要新增物理資訊來解釋公式。
3.對公式的理解和解釋不同。各量間的因果關係是不能隨意顛倒的。
4.物理問題解決與純數學中使用數學的目的不同。在物理學習中,不僅僅要探索數學公式解決問題的方法,更重要的還需要描述、掌握和理解數學公式所表徵的物理系統。
對運動學圖形的測試資料的分析顯示,學生對位置、速度、加速度與時間的圖形的錯誤理解包括
1)將圖形看作圖片,沒有將圖形看作是一個抽象的數學表示,而當作物體運動情景的具體再現;
2)學生經常直接將從縱軸上讀出的數值賦予斜率,從而混淆斜率和高度;
3)學生不能區分位置、速度、加速度的`曲線圖,他們經常認為圖形的變數應該是同樣的,從而任意地將軸的標註從一個變數轉換到另一個變數,而不考慮圖形也會變化;
4)學生能夠正確的求出過原點直線的斜率,但求不過原點直線的斜率存在困難;
5)學生不認可運動曲線下的面積的意義,不能解釋各種運動曲線下面積的意義;
6)面積、斜率、高度混淆。當需要計算面積時,學生經常去計算斜率或者不正確的運用軸上的數值存在。
進一步分析顯示,數學運用困難的主要原因在於物理情景與數學情景的差異,物理學習中的數學運用要求有新的建構過程外,真正影響物理學習的,主要是數學知識在實際問題解決中的運用困難,這與數學和物理學本質與生俱來的差別有關。數學畢竟是一種最為抽象的學科,要想減少數學知識的實際運用困難,只有在數學課程教學中大力加強與實際的聯絡,強調實際運用,而在物理課程教學中注重培養學生將抽象數學語言與物理實質相結合的能力,提高學生建立數學方法與物理問題相關聯的素質,才能真正達到數理間的相互促進,獲得雙贏。