模型教學在中學物理課堂教學中的有效運用

摘 要：物理模型法是高中物理教學中最常見的教學模式之一。將模型教學策略應用于高中物理教學中，不僅能夠為物理思想方法教育提供有效的載體，而且對落實新課程標準，達到高中物理教學目標，提高學生學習能力也具有重要的作用。下面筆者就詳細分析模型教學在中學物理課堂教學中的有效運用。

關鍵詞：高中物理；模型教學；運用

物理模型就是根據研究物理問題要解決對象的形態、太小、運動以及結構等基本特征，撇開次要因素，根據物理問題的主要因素建立起來的抽象的、理想化的實體、概念以及過程。由于現階段高中物理教學已逐步進行改革，不僅能培養學生的思維能力，還能培養學生的創新能力。為此，在高中物理教學中必須實施模型教學。

一、引導學生樹立正確的模型意識

在實際教學中只有強化學生的模型意識，才能幫助學生領會物理問題的研究方法，為熟練的建立和運用模型解決實際物理問題打下基礎。首先，教師幫助學生弄清楚模型的內涵。如學習一個新模型時要清楚的知道它所針對的現象、研究的問題，突出的主要因素以及忽略的次要因素，以期將這些全部發掘出來，為學生建模打下基礎。其次，應注意同一物體由于環境、研究方法、研究重點的不同，可能會出現兩種或兩種以上的物理模型，有些模型甚至會互相矛盾，這主要是因為模型的特征是由物體所處具體狀態所決定的。例如：學習“地球繞太陽公轉”這一節內容時，可以把地球抽象為一個質點，因為在不涉及地球自轉導致的各部分運動差別的情況下，地球的形狀及太小都屬于次要因素。但是研究地球自轉時，地球自身形狀都會對運動形態造成一定影響，此時就不能再將地球抽象為質點來對待，可以抽象為一個剛性球體。質點和剛性球體同為地球的一個抽象模型，是有區別的，而它們的區別正是因為研究對象所處的情況不同，對物體運動研究的重點不同。

二、加強學生模型思維的訓練

1.培養模型思維習慣。學生遇到較為困難的問題時，容易思緒混亂，不能找到正確的模型。所以筆者建議把建模的過程分程序化步驟，促進學生思維習慣的形成，一般來說可以分為審題、提取信息、對物理對象和物理情景做抽象、尋找規律、建立物理模型、求解。提取出主要的文字信息并用物理圖形或符號表示，就使得復雜的文字信息變得代碼化，隨后在對物理對象和場景進行確認，尋找物理規律，建立起已知信息中各項物理量的聯系。審題和畫圖同時進行，并把條件和問題都通過物理中的字母符號在圖上標明，問題就變為清晰的表象，圖像也成為思維的重要載體，這實際上是視覺思維對抽象思維的一個重要輔助，能夠更為快速、準確的建立模型并求解。

2.充分展示物理問題發生過程。教材內容均是經過壓縮的典型化、簡約化、抽象化知識，因而單純的照本宣科，不利于學生理解和運用，可以利用圖片、多媒體教學等將知識發生過程進行完整再現，為學生圖文音并茂的為學生提供較為豐富的信息，降低學習難度，也能夠幫助學生把物理思想融入到情境建立和分析中，在分析物理問題的過程中逐步學會建立正確的情境和模型。

三、幫助學生建立物理模型的方法

物理學研究對象較多，同類研究對象中也包含諸多定理和規律，因而學生如何在種類繁多的模型中選到較為正確的模型，就顯得尤為重要。教師在教學中可以用物理模型建立的常用方法對學生進行講解。首先分析與綜合法是最為常用的，由于物理學研究對象都是實際的、復雜的，建模之前需要充分考慮到各種因素、各個環節對于問題的影響，也就是分析。然后再對被各種要素進行有機結合，幫助學生從整體上對事物本質進行把握，分析是綜合的前提，綜合是分析的結果。其次是比較法，對物理對象各方面的特征作對比，得出這些特征的異同點，把握主次，為下步的抽象和概況夯實基礎。最后是抽象和概括，經過上述兩個步驟后，將研究對象的個別的、非本質因素排除，然后本質因素做抽離和考察，最終建立輪廓清晰、易于研究的新模型。例如：以“伽利略對自由落體運動”為例，可以先把物體放在光滑斜面上，然后運用分析、比較、抽象等方法得出結論，再將其置換到斜面角度為直角的情況進行分析，然后忽略掉重力之外的其他力的作用，于是就行成了自由落體運動。需要注意的是，上述建模方法如分析、綜合等都是較為抽象的字眼，單純的理論傳授并不能讓學生真正理解、掌握和運用，因而教師應避免一味空談，應將這些方法和實際例題結合起來，邊講述例題邊講解方法，使這些抽象的解題方法變得形象化，便于學生掌握和模仿應用。

總之，物理模型是高中物理教學的重要方法和有效手段之一，能夠將抽象的物理問題變得更為直觀、具體、形象，從而幫助學生更好的解決物理問題，形成正確的物理思維，提高高中物理教學的實效性。

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