教會學生如何利用物理模型解決生活實際問題

物理是一門自然學科，也是一門實驗學科，還是一門崇尚理性重視邏輯推理的學科。物理學的發展孕育了技術的革新，促進了物質生產的繁榮，改變了人類的生產和生活方式，推動了社會的進步。如今我國神舟系列飛船的順利升空，以及美國海軍試射電磁炮已成為人們關注的焦點，同時在高考試題中，也能見到這些熱門話題的身影，同學們一遇到這類問題就感到頭痛沒有思路。解決這類問題，教師就要教會學生利用已有的物理模型解決問題，若要能夠使學生熟練地運用物理模型解決問題，教師應當做到以下幾點：

一 讓學生學會歸納和建立物理模型

在物理教材上有一些簡單物理模型，如質點、點電荷等概念是理想物理模型，還有勻速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動等，學生在學習過程中能夠及時總結、歸納出物理模型，這對于他們日后解題是很有幫助的。

培養學生自己創建物理模型的能力，因為研究物理問題的方法有多種，建立物理模型就是其中一種方法，那么如何建立物理模型呢？其實建立物理模型就是要分清物理問題的主要因素和次要因素，從復雜的實際問題中抽象、勾勒出熟知的物理情境和物理模型。這就要求教師在傳授物理知識時注重鍛煉學生的閱讀與審題能力，在解決物理問題過程中審清題意并且依據物理情景的敘述，選擇正確研究對象，把研究對象的物理結構和物理過程抽象化，在創建物理模型過程中，也是學生將學過的知識進一步整合的過程，如學生學過平拋運動，會用平拋運動規律解題，那么應用類比的方法可以將帶電粒子在電場中的運動看成是類平拋運動，這樣就在已有的理想模型的基礎上又創建出新的物理模型，教師要鼓勵學生大膽嘗試不怕失敗，因為構建物理模型能力不是一朝一夕就能擁有的，需經過無數次的失敗才能成功。

二 讓學生學會運用物理模型解決實際問題

利用物理模型解決問題的步驟是：首先分析問題，找到重要物理信息，弄清物理情境并確定研究對象，其次創立與情境相符合的物理模型，再次根據問題找到隱含的條件，結合相關的物理規律，把各物理量通過物理關系式并運用數學工具計算，最終得出答案。

學生運用物理模型解決實際問題時，常會出現讀不懂題意、找不出隱含信息、物理過程模糊，這主要是平時訓練的少，如在教學過程中，因為課堂時間緊，老師大多數都是直接給出問題的物理對象及物理過程，使學生對物理情境分析練習不夠，當學生獨立做題時不能找出研究對象，同時對物理過程不是很清晰。面對這一問題，老師不得不反思一下自己在教學中，是否應當讓課堂內容少一些，多給學生留一些思考時間，讓學生自己通過讀題和畫草圖，弄清研究對象以及物理過程，這就如小孩學習走路一樣，如果家長用手扶著小孩，他能走得很好，一旦失去了幫助就會跌倒。無論做家長還是做老師，我們都應放開雙手，讓學生自由去嘗試，只有經歷了風雨才能見彩虹。

當學生能夠從題干中找出研究對象，并且分析出物理情境時，考驗學生的就是把實際問題物理對象和物理情境做理想化處理的能力。如學生在學習“勻速圓周運動”時，知道汽車過拱橋模型，但在處理實際問題如蕩秋千、坐過山車等問題時，學生就想不到用汽車過拱橋模型來研究此類問題，當老師一提到用勻速圓周運動知識來解決時，學生們就恍然大悟，同學如果能夠把蕩秋千的人及坐過山車的人理想化為質點及運動軌跡為圓周運動，那么就可以套用汽車過拱橋模型。有時在分析實際問題時，容易受到問題表面現象的干擾，很難抓住對象本質，這方面能力培養需要同學們能夠多練習抓問題的主要因素，忽略次要因素。針對此情況平時教師上課時就要讓學生注意題干中出現的如“表面光滑”“質點”“單擺”“點電荷”等文字，將它們看成理想模型。久而久之，學生自己就能夠依據題意把實際問題物理對象和物理情境做理想化處理。

最后，只需根據物理模型列出相對應的物理關系式，再利用數學知識運算得到答案。

以上就是本人在教學過程中總結歸納出的幾點經驗，如果教師在平時能對學生多做針對性的訓練，那么學生就能夠在解決實際問題時得心應手。

〔責任編輯：高照〕