職校物理教學(xué)中物理模型的構(gòu)建與運(yùn)用研究

【摘 要】物理模型的構(gòu)建是一種非常有效的職校物理教學(xué)模式，它能夠讓抽象且不易于理解的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得以表達(dá)與呈現(xiàn)，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)其的理解，這能夠很好的提升課堂教學(xué)效率。本文對(duì)此進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】職校；物理教學(xué)；物理模型；構(gòu)建與運(yùn)用；研究

物理模型的構(gòu)建是一種非常有效的職校物理教學(xué)模式，它能夠讓抽象且不易于理解的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得以表達(dá)與呈現(xiàn)，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)其的理解，這能夠很好的提升課堂教學(xué)效率。本文將從三個(gè)方面分別談?wù)劼毿Ｎ锢斫虒W(xué)中物理模型的構(gòu)建與運(yùn)用研究。

一、過程模型的構(gòu)建與運(yùn)用研究

過程模型是職校物理模型建構(gòu)中的重要類型，過程模型的建構(gòu)就是把物體的運(yùn)動(dòng)過程和現(xiàn)象的變化過程進(jìn)行抽象的概括而建立起來的物理模型。職校物理的學(xué)習(xí)中有很多對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，學(xué)生只有清晰的認(rèn)識(shí)到物體的運(yùn)動(dòng)過程才能有效的總結(jié)出其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。然而，有些運(yùn)動(dòng)過程時(shí)間非常快，學(xué)生很難借助實(shí)際的觀察了解到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也有些運(yùn)動(dòng)過程是肉眼看不到的，對(duì)于這些特定的情況，通過構(gòu)建物體運(yùn)動(dòng)的過程模型則能將相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程清晰化、具體化、生動(dòng)化，通過對(duì)于過程模型的觀察，學(xué)生對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)過程會(huì)有很直觀的認(rèn)識(shí)，這也幫助學(xué)生更好的理解其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

很多物理中的運(yùn)動(dòng)過程都可以用模型構(gòu)建的形式來表達(dá)。平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)中的一種理想化的物理模型，我們?cè)谥亓?chǎng)中充分說明了平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)后，就可將其應(yīng)用到不同的物理研究過程中。例如：在研究帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況時(shí)，我們就可以類比平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)進(jìn)行解決。帶電粒子在磁場(chǎng)中受力后的運(yùn)動(dòng)過程分析一直是學(xué)生覺得很復(fù)雜并且不容易理解的教學(xué)內(nèi)容，這是一個(gè)很抽象的運(yùn)動(dòng)過程，也很難在實(shí)際條件中讓運(yùn)動(dòng)過程真實(shí)的重現(xiàn)。借助平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，可以很好的幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建出粒子運(yùn)動(dòng)過程的模型，這不僅讓這個(gè)十分抽象的過程得以具體顯現(xiàn)，還能讓過程變得生動(dòng)，這對(duì)于學(xué)生理解是很有幫助的。

二、實(shí)體模型的構(gòu)建與運(yùn)用研究

學(xué)生在職校物理學(xué)習(xí)中會(huì)接觸到很多實(shí)體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在物理教學(xué)過程中，最常見的模型構(gòu)建的策略就是實(shí)體模型構(gòu)建。在實(shí)際的物理問題研究中，有些復(fù)雜的物體或結(jié)構(gòu)可以直接將其抽象化，這能夠給問題的解決帶來很多便利。例如：在研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，經(jīng)常會(huì)將實(shí)際生活中一些復(fù)雜的物體或結(jié)構(gòu)，比如小車、太陽或者月亮等，會(huì)把它們看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這個(gè)設(shè)置對(duì)于所研究的問題并沒有實(shí)質(zhì)性的影響，反而讓思考過程更簡(jiǎn)單，這就是最典型的實(shí)體模型的構(gòu)建。實(shí)體模型的構(gòu)建在物理教學(xué)中十分普遍，很多物理研究對(duì)象如果不將其實(shí)體化與簡(jiǎn)化會(huì)給學(xué)生的思考過程帶來很多障礙，運(yùn)用實(shí)體模型后則讓學(xué)生的思維更集中，讓他們能更好的解決相應(yīng)的問題。

通過實(shí)體模型的構(gòu)建讓學(xué)生對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)模式有更直觀的了解，這對(duì)于加深學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解是很有幫助的。一般說來，如果所研究的運(yùn)動(dòng)不涉及物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和物體各部分的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往將其視為質(zhì)點(diǎn)。在有些問題中物體體積很大，但仍然可以將其看成質(zhì)點(diǎn)，例如：在研究地球?qū)μ柕墓D(zhuǎn)時(shí)，可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)。但是在研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，不能采取這樣的方式。因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，離地心不同距離的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度是不同的，因而不能將整個(gè)地球看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。實(shí)體模型的構(gòu)建能夠給很多特定的物理問題的解決提供很多便利，它將不重要的研究物體簡(jiǎn)化，這不僅讓問題的焦點(diǎn)更集中，也讓問題的重點(diǎn)更突出。

三、結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建與運(yùn)用研究

結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建與運(yùn)用是物理課程教學(xué)中的又一個(gè)典范。結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建就是在物理學(xué)研究特定的物理現(xiàn)象時(shí)，當(dāng)涉及到有關(guān)物理量在空間分布的情景時(shí)建立起來的相應(yīng)的模型。結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建多是針對(duì)很抽象的物理情景產(chǎn)生的。職校物理教學(xué)中逐漸出現(xiàn)了越來越多的概念，這些物理概念是要放到特定的物理過程中加以理解的，有些概念或者物理結(jié)構(gòu)借助實(shí)物的指導(dǎo)與演示能夠讓學(xué)生體會(huì)到其中的含義，然而，仍然有一些概念不僅和學(xué)生們熟悉的生活聯(lián)系很少，并且這些概念極其抽象且是很久遠(yuǎn)以前引出的，這給學(xué)生對(duì)于這樣的物理過程的學(xué)習(xí)和掌握增添了很多障礙。正因?yàn)槿绱耍苡斜匾页鲆环N好的教學(xué)方法解決這樣的問題，結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建就是應(yīng)運(yùn)而生的一種很合適的教學(xué)方式。

在研究電荷的電場(chǎng)分布時(shí)，為了讓學(xué)生明白這些看不到摸不著的物理量的存在結(jié)構(gòu)，我在教學(xué)中引入了電場(chǎng)線模型及等勢(shì)面模型。借助這些模型，學(xué)生能夠很好的明白電磁線的分布情況，并且總結(jié)出其分布的規(guī)律。這種方式能夠讓無法顯現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)鮮活起來，能夠在學(xué)生的頭腦中清晰的構(gòu)建電場(chǎng)線分布的情境，從而加深學(xué)生對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。不僅是在平時(shí)的物理教學(xué)中，很多偉大的物理學(xué)家在曾經(jīng)展開的物理研究中都會(huì)運(yùn)用這樣的方式。在研究磁場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)及分布情況時(shí)，法拉第引入了磁感線的模型，在原子物理學(xué)的研究中，盧瑟福為了解釋?duì)亮Ｗ由⒎艑?shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)而建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型。這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)案例能夠給教師在物理教學(xué)中提供良好的參考，讓教師更好的運(yùn)用結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)的方式，幫助學(xué)生有效的理解教學(xué)知識(shí)要點(diǎn)。

物理模型的構(gòu)建是職校物理教學(xué)中的一種非常典型并且非常實(shí)用的教學(xué)模式。物理課程中涉及到很多抽象的并且在實(shí)際生活中觀察不到的現(xiàn)象、運(yùn)動(dòng)過程及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通常學(xué)生只能夠通過想象來理解這些相應(yīng)的知識(shí)。有了模型構(gòu)建這種教學(xué)方式后讓這個(gè)問題很好的得到改善，通過物理模型能夠非常直觀的將各種運(yùn)動(dòng)過程得以表達(dá)，這不僅讓學(xué)生更易于理解與接受，也很大程度提升了教學(xué)效率。

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（作者單位：江蘇省鹽城市高級(jí)職業(yè)學(xué)校）