21世纪为人类的进步开创了一个新的纪元，也对我们物理教育的改革和发展提出了新的挑战。长期以来，高中物理难教难学已经成为一个不争的事实，不仅造成学生知识缺陷，心理障碍，而且也阻碍了学生健康、全面地发展，影响学生现在的学习、生活，也对他们今后的学习、工作、生活产生了极大的消极影响。我们要使学生在高中物理学习中，不但能获取知识，更重要的是能发展科学思维能力、提升他们的能力水平。要想学好物理，必须重视与之密切联系的学科：数学和物理是具有密切联系的两门学科。在物理学中经常运用数学方法，来描述物理概念和物理规律：或者是以某些已知的理论和公式为前提，推导出某些新的理论和公式，可以说，如果没有数学这个工具，物理学是不能发展和前进的。
　　
　　一、数学是描述物理规律的语言
　　
　　物理学是一门精密的定量科学。用数学方法来定义物理概念，表达物理规律，是物理学研究的一个重要方法。在物理学中，许多物理概念和物理规律都是用数学表达式来描述的。如：电流强度、电压、电阻之间的关系，通过物理实验得到这样的结论：导体中的电流强度，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。用数学公式来表达这段文字叙述就非常地简洁，即卢钞纭物理概念和物理规律可以用数学表达式描述，也可以用数学符号形式(包括图形、图线和图表等)来描述。利用数学符号形式来描述物理概念和物理规律，更具有形象直观、简明清晰、动态清楚的特点，能把物理量与物理量之间的关系及其变化规律直接反映出来：如龟兔赛跑的故事就可用位移图像表述出来(如图)，这种描述物理过程的特殊语言——图像，不仅可以加深学生对物理过程的理解，还可以掌握研究物理学的一种重要方法。
　　
　　二、数学为物理提供了一种强有力的推理工具
　　
　　刚刚升入高中的学生，正处从具体形象思维为主要形式向抽象逻辑思维为主要形式的过渡时期，他们的抽象逻辑思维主要是“经验型”，在很大程度上，仍然是直接与感性经验相联系的，具有很大成分的具体形象性。而高中物理更需要抽象逻辑思维，在进行抽象逻辑思维的时候，数学是强有力的推理工具。如动能定理的得出过程，就要利用牛顿运动定律和运动学方程推理得出。利用数学方法进行推理，既可以使人们获得新的物理知识，又可以使人们进一步懂得物理知识的内在联系，提示物理现象的本质，加深对物理知识的理解。
　　
　　三、数学是解决物理问题的重要手段
　　
　　解答物理问题，对于巩固、加深和扩展学生的物理知识，把所学的知识应用在解决实际问题等方面。具有重要的意义。熟练、准确、巧妙的数学运算往往可以迅速地解决一些复杂的物理问题。数学是学习和研究物理学的重要工具，解题过程中，要培养学生应用数学知识处理物理问题的能力。要求学生能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析(高考复习大纲第14页)。初高中物理学习方法的区别除了体现在思维形式上不同之处，还有在数学工具的应用上。高一物理要用三角函数、一元二次及多元方程，在三角函数、几何、解方程组等数学知识的灵活运用都是学生在高一物理学习时要常用到的，高一物理的力学部分所用的数学知识，远比初中物理所用的四则运算复杂得多。力的分解与合成中的三角知识和几何知识；运动学中的二次方程及根的合理性的判别、简单的极值运算；万有引力、人造卫星中的幂的运算等。然而，许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都似是而非，这里既有学生本身的数学基础知识差有关，但更重要的是他们有目的、有意识地将数学知识应用到物理中解决问题的能力差，这一特点普通班的学生更为突出。对绝大多数学生来讲，高一阶段的习题仍然是对概念的理解和简单的应用，切忌急于将综合性的题目拿给学生，更不要将高考的试题拿给学生，结果只能是适得其反。做示意图是将物理习题抽象变形象、抽象变具体，建立物理模型的重要手段，从高一开始就应训练学生作示意图的能力，如：运动学习题要求学生画运动过程示意图，动力学习题要求学生画物体受力与运动过程示意图等，并且要求学生审题时一边读题一边画图，养成习惯。解题过程中，要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。学生解题时的难点是不能把物理过程转化为抽象的数学问题，再回到物理问题中来，教学中要帮助学生同过这一难关。如在运动学中，应注意矢量正、负号的意义以及正确应用：讲解相遇或追击问题时，注意引导学生将物理现象用数学式表达出来；讲运动学图像时，结合运动过程示意图讲解，搞清图像的意义，进而学会用图象分析过程、解决问题。例如在运动和力的合成和分解中要用到三角函数的知识，而学生在初中却只学过直角三角形的三角函数定义，三角函数定义和简单的三角公式都还没有学，对于这部分内容，就要求在物理内容学习之前，给学生补好数学基础。对比初中物理，高中阶段很多物理规律的数学表达式明显加多加深，如：匀变速直线运动的公式常用的就有10个，且公式各有其不同的适用范围，这些更是初中物理所不能面对的，所以必将导致学生在解题时无所适从。学生解题时的难点还有一个方面就是从数学问题，再回到物理问题中来，使二者有机结合起来，如在学习合力与分力的关系时，有些学生认为合力一定大于分力。教学中可引人三角形法则，使学生认识到矢量三角形中表示合力的也是三角形的一个边：根据三角形中的三边之间的关系可知，合力大于或等于两分力之差，小于或等于两分力之和，其与三角形中三边边长之间的关系相似。让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用数学工具的能力。
　　（作者单位：河南省清丰县职业技术学校）