高中物理教学中“模型”教学法探索

摘要：物理“模型”教学有助于学生更清楚地理解现象和过程的本质，有助于物理知识的迁移。本文从理想化模型入手，探讨了物理模型教学的意义，介绍了建立物理模型的几个注意点，并就学生利用物理模型学习给出了粗浅的建议。

　　关键词：高中物理 物理“模型”
　　物理模型是人们对研究物理研究过程中，在物理学的基础上发展起来的一种将实际问题进行抽象、简化而建立的用于解决实际问题的思想方法。它是经过实际的求解、验证、推论最终得出合理的结论，对所研究对象的一种简化描述或模拟，或者对实际问题研究过程中对次要因素的忽略，突出主要因素的物理形象，这样就称之为物理建模。相对来说，高中物理是一个比较难学的学科，许多学生反映概念和定理不好理解，就算学习了公式和定理，等到做题的时候还是不知道该如何运用。从另一个方面来讲，教师也感觉物理这门学科不太好教，费口舌不算，还未必能够让学生听得懂。这个时候，模型在教学中的作用就显得非常重要。
　　一、物理模型教学的意义
　　简单来讲，教学模型是从复杂多变的物理现象或物理活动过程中抽象出来的研究对象的简化描述或者模拟，其目的是为了研究和教学的方便，是教学必不可少的教辅手段。教学模型的优点在于它抓住了物理现象或活动最本质的一面，排除了那些非本质的其他因素，最大可能地保留其决定性因素，而将那些不重要的对学生有干扰、困惑因素的东西摈弃。教学模型使物理活动和现象得以简单的呈现，而又能帮助学生认识和研究各种物理活动和现象的本质，有利于对各种概念和定理的理解。教学模型可以将抽象的概念和定理形象化、直观化，可以使耗时很长也未必观测清楚的物理现象得以清晰地再现，可以加深学生对各种物理本质的理解。
　　二、物理模型的建立
　　（一）以服务教学为宗旨
　　模型是对模拟对象的简单化处理，虽然也求其真，但这和雕像、绘画等艺术作品不同，后者要的是欣赏，而模型的目的则是教学，多余的——尽管可能是客观对象本身的一部分，但如果对教学，或者说对认识客观规律没有促进作用，那么它就是多余的、不必要的，在建立模型的过程中是要删去的。教学模型的目的非常单纯，就是为了教学，所以比较简单明了，集中而突出。这是建立教学模型的原则。如果模型偏于花俏，往往容易使学生的注意力分散，把过多的精力用在目的之外的事物上，反而会使他们对本应掌握的知识系统产生厌倦心理。
　　（二）以理论学习为原则
　　学习是一个由浅入深的过程，物理的学习也是从现象到本质的认识过程，所以，让学生认识物理现象并不是物理教学的终极目的，而是要让学生认识到各种现象之间的必然联系和因果关系，从而把握客观规律。教学模型普遍的具有揭示现象的作用，但模型教学并不仅仅在现象，而是通过现象的反复出现去把握其物理规律，从而加深对物理理论的理解。从这个意义上来说，模型具有可反复使用性。如果脱离了理论学习这个原则，那么模型教学就容易流于形式，停在表面，只落个热闹的课堂，而对学生的学习帮助甚微。
　　（三）以物理理论为根据
　　教学模型不是对物理现象的简单复制。根据用途不同，模型在建立的时候会有所侧重，有的突出了研究对象的主要因素，而忽略其次要因素，便于简明而比较准确地得到普遍的结论；有的模型，只是模拟性的描述，意在揭示常见的比较容易了解的物理现象。但无论哪一种模型，其所遵循的物理理论必须是正确的。也就是说，在应用模型进行教学的时候，我们必须保证这个模型符合物理规律，否则就是一个失败的模型。
　　三、物理模型的应用
　　物理模型可分为这物理模型构建，条件模型，过程模型，转化物理模型的等几个模型，下面就详细讲述它们在教学中实际应用的本质。
　　1.物理模型的构建，抓住模型概念的实质
　　理解一个问题先要将它的概念理解清楚才能运用。物理模型更是如此。要提出问题，为什么要建立物理模型？物理模型是物理学中一个抽象的概念，将现实中的具体问题简化，以简代繁，更加突出问题的中心，形象化，具体化。所谓的物理模型大多都是在理想化模型为对象建立起来的。建立模型就是将与之无关的客观因素省略直接对主体进行研究。抓住问题的本质问题，认清事物的本质更有利于解决实际问题。
　　2.建立条件模型，化难为易，突出中心
　　条件模型的构建就是将已知的条件模型化，将不必要的条件省去，突出主要矛盾。有些隐含的条件要自己分析。假设两个物体在瞬间相撞的过程中，时间可以忽略不计，因而摩擦力等阻力都可忽略不计，此时要注意的是系统中的总动量是保持不变的。这样的分析方法可以使问题简化，更方便解决问题。
　　3.构建过程模型，画简单的图景
　　在物理学中并不是所有的物理都是静止不动的，静止的提前也是对参照物而讲。有静必然会有动，物体在做运动过程中，有一定的运动规律和假设。这样就需要构建过程模型对其进行受力分析。例如：一个小球在一个力的作用下匀速运动，它就要分析在什么情况下它才会做匀速运动，只有重力=支持力，摩擦力=作用力的情况下才会发生这样的运动，这样的例子有很多，如高空物体做自由落体运动，小球做匀速圆周运动等，这些运动在建立图景的过程中突显出来。更加明了直观。
　　4.转换物理模型，举一反三
　　物理模型是一个灵活的模型。在教学中并不是一成不变的，它是可以进行多方位思考转换，可以准确的了解事物的运动规律和性质。例如：动力学中的公式可以用在电力学中；了解做抛物线的小球运动规律后可以解决类似这样的一系列问题：小球在电场，磁场中的运动也可用这样的思路解决；又如在了解“单摆”的周期公式，可以解决在光滑圆弧轨道中小球滚动的周期问题；在光滑斜面上摆动的小球的周期问题。
　　总之，教学方法随着新课程改革的发展而变化着，它的教学内容与教学目标也在发生着变化。在培养学生的创造能力的同时还要注意培养学生都在构造和应用物理模型的能力。在物理学中物理模型是一个灵活的应用方法。不仅如此，物理模型来源于生活，加强学生对生活的关注，在生活中运用物理，在物理模型中联系生活，相信会有更多的学生会对物理产生浓厚的兴趣。
　　参考文献
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　　[2]史龙金.学物理教学中构建物理模型的意义及策略[J].教新报（教育科研），2010(11)
　　[3]陶应楷.物理模型在中学物理教学中的运用[J].考试周刊，2009(39)