談建立物理模型在教學(xué)中的重要性

王學(xué)紅

摘 要：在高中教學(xué)課程中，物理課是非常重要的一門課程，對于學(xué)生來說，也是比較難的一門科目。現(xiàn)如今，課堂教學(xué)提倡培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，不斷挖掘?qū)W生自身潛能。因此，實(shí)施物理模型教學(xué)法對課堂教學(xué)起著十分重要的作用。本文從物理模型在教學(xué)法中的優(yōu)勢出發(fā)，簡要分析了高中物理教學(xué)中比較常見的幾種物理模型，對物理模型在高中物理教學(xué)中的重要性進(jìn)一步進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：物理模型；教學(xué)；重要性

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）33-0230-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.33.151

物理學(xué)是比較基礎(chǔ)的學(xué)科，它涉及方方面面，在日常的生活中，物理現(xiàn)象隨處可見。它研究的是物質(zhì)最基本的一種運(yùn)動形式，而每個(gè)物質(zhì)的運(yùn)動，它們都有所關(guān)聯(lián)，并不是孤立存在的。由于物質(zhì)的運(yùn)動比較復(fù)雜，所以在高中物理課堂教學(xué)中，教師可以通過建立物理模型來輔助教學(xué)，這樣不僅能提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的自主能力和實(shí)踐能力，也能使學(xué)生的學(xué)習(xí)思路不斷拓寬，提高教師的教學(xué)成果。

一、物理模型的定義

自然界中，沒有任何一個(gè)物體是可以孤立存在的，在它周圍的其他事物和一些現(xiàn)象，都和它有著必然的聯(lián)系，并且它們都在一定的變化規(guī)律中存在著。就是因?yàn)檫@樣，人們在研究一些物理問題時(shí)，創(chuàng)建了多種多樣的物理模型，通過現(xiàn)象看本質(zhì)。一般情況下，物理模型是指在科研或教學(xué)過程中，用能反映物質(zhì)本質(zhì)的一種理想化結(jié)構(gòu)去描述一種實(shí)際的物理現(xiàn)象，把抽象的理論簡單化，我們把這種理想化結(jié)構(gòu)叫做“理想模型”。在平時(shí)的高中物理教學(xué)過程中，教師可以通過建立物理模型，來幫助學(xué)生更加深刻地去理解物理知識。一方面可以幫學(xué)生更好地學(xué)習(xí)這門學(xué)科，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力；另一方面，也可以提高教師的物理課程教學(xué)質(zhì)量。

二、高中物理模型教學(xué)法的優(yōu)勢

物理模型是人們研究物體時(shí)的一種思維形式，它以物理學(xué)為基礎(chǔ)研究，把實(shí)際問題簡單化、抽象化，最終以達(dá)到解決實(shí)際問題的目的。它使研究對象由繁瑣到簡單，突出了物理對象通過實(shí)際的求解、驗(yàn)證，再到推斷直至最終得出合理結(jié)論的過程。相對于其他的學(xué)科，高中物理算是其中比較復(fù)雜的一門學(xué)科，在日常的學(xué)習(xí)中，很多學(xué)生都反映，課堂上教師講的內(nèi)容很難懂，一些概念很難理解，很多公式和定義都不太好記。而在課程中建立物理模型，可以有效地解決這一問題，它把物理現(xiàn)象最核心的部分很好地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使物理模型的本質(zhì)最大可能地保留下來，也讓學(xué)生能更好地理解一些內(nèi)容和概念。

三、高中物理教學(xué)中常見的物理模型

（一）過程模型

在物理過程中，過程模型關(guān)注的是物理模型的本質(zhì)以及需要，它能夠發(fā)現(xiàn)研究對象的主要因素，然后去除其次要因素，呈現(xiàn)出一個(gè)理想的過程，這個(gè)過程可以把物體的本質(zhì)揭示出來。像自由落體、絕熱變化、勻速運(yùn)動等這些都屬于過程模型。它就是對物體的實(shí)際過程進(jìn)行一些處理，以便得出最相近的結(jié)論，從而可以總結(jié)出來整個(gè)物理過程的本質(zhì)。

（二）對象模型

它的主要特點(diǎn)是，把要研究的物理現(xiàn)象的特點(diǎn)作為依據(jù)，發(fā)現(xiàn)主要內(nèi)容，剔除次要因素，建立一種模型，使它可以把物理現(xiàn)象最核心的內(nèi)容反映出來。像力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、電磁學(xué)中的點(diǎn)電荷、氣體性質(zhì)中的理想氣體、光學(xué)中的薄透鏡等都是對象模型。

（三）條件模型

和其他模型相比，這種模型相對比較少，它主要是通過處理研究對象的外部條件，讓它達(dá)到理想化的一個(gè)狀態(tài)。像光滑斜面、均勻介質(zhì)等這些都屬于條件模型。

四、物理模型在高中物理教學(xué)中的重要性

（一）有利于提高學(xué)生接受新知識和新概念的能力

一般情況下客觀事物具有抽象化、理性化的本質(zhì)，而這種本質(zhì)反映在人腦中就形成了概念。要想在人腦中深刻地反映出客觀事物，就必須使客觀事物形象化、具體化，并且要把它跟人腦中已有事物聯(lián)系在一起。物理模型很多都是把理想化模型作為對象而建立。概念模型在應(yīng)用中經(jīng)常抓主要因素，撇開次要因素看本質(zhì)，從而達(dá)到解決實(shí)際問題的目的。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難理解像質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、點(diǎn)電荷等這樣的概念，不太好把握事物的本質(zhì)，但是概念模型的建立讓他們能很好地理解這些概念，很快接受新知識。

（二）有利于學(xué)生將問題化繁為簡

正確的物理模型可以把復(fù)雜的問題變得很簡單，把抽象的問題變得很直觀，把事物的核心內(nèi)容凸顯出來。而建立過程模型，不僅能夠簡化問題，使學(xué)生對一些規(guī)律、概念的理解有更深刻的印象，還可以使學(xué)生的思維創(chuàng)造力不斷增強(qiáng)。

（三）有利于提高學(xué)生的思維發(fā)展和解題能力

物理模型如果使用得正確，可以不斷提高學(xué)生的解題能力，拓寬他們的思維，把一切復(fù)雜的問題化繁為簡，達(dá)到事半功倍的作用。比如，在高中物理課堂中，教師可以建立一個(gè)理想化模型“單擺”，這樣有助于學(xué)生理解它的相關(guān)公式，也可以幫助解決和單擺相類似的問題。

（四）有利于學(xué)生形成科學(xué)的預(yù)見

教師在課堂中使用的模型都是理性化的模型形態(tài)，他們大多都撇開了很多次要因素，只抓主要內(nèi)容，使事物的主要特性突顯出來，這樣有利于學(xué)生邏輯思維的發(fā)揮，可以使所研究事物的結(jié)果指導(dǎo)著所要研究的方向，使它超越了現(xiàn)有的一些條件，從而形成科學(xué)性的一種預(yù)見，得到一些非常重要的物理規(guī)律。

模型的使用也是有限制的，只能適用于一定條件下。正確的模型會使人們對事物的本質(zhì)有更加深刻的理解，看待問題也會更加清晰。物理模型的建立，可以簡化問題的處理，同時(shí)還不會有很大的偏差。隨著社會的發(fā)展，人們認(rèn)識事物本質(zhì)的過程也在不斷地提高，物理模型也在不斷完善中。

五、結(jié)語

綜上所述，高中物理學(xué)科本就比較復(fù)雜，在高中物理課堂教學(xué)中，建立物理模型很有必要。理性的物理模型，它貫穿于高中物理教材的各個(gè)知識點(diǎn)中。教師可以根據(jù)課程的內(nèi)容，有針對性地選擇一些物理模型，像對象模型、過程模型和條件模型等。這樣不僅有利于提高學(xué)生接受新鮮事物的能力，把一些復(fù)雜的問題化繁為簡，也有利于提高學(xué)生的解題能力，開拓他們的視野，拓寬他們的思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更有利于提高教師的教學(xué)效果和整個(gè)教學(xué)質(zhì)量，為社會輸送更多的人才。

[責(zé)任編輯 田彩霞]