高中物理教學中物理模型思維的教學方法分析

楊建國

【內容摘要】高中物理是高中階段重要的學科之一，同時也是高中階段相對較難的學科之一。在新課程改革不斷深入的背景下，高中物理教學意在培養學生創新思維能力以及解決實際問題的能力。物理模型思維法有效的改進了物理教學方法，對培養學生創新思維能力具有重要的意義。本文就對物理模型思維法在高中物理教學中的應用進行詳細的分析，供有關人員參考。

【關鍵詞】高中物理教學 物理模型思維 教學方法

高中物理教學過程中存在這樣一個現象：學生一聽就懂，一做就錯。造成這一現象的主要原因在于學生受到自身思維模式的影響，存在固有思維模式，缺乏想象力以及遷移思想。所以為了能夠有效的解決這一問題，在實際教學過程中就需要注重學生思維能力的培養。物理模型思維法能夠有效的培養學生創新思維，在高中物理教學中得到了廣泛的應用與推廣。

一、通過物理模型的建立培養學生的感性認識

高中物理知識相對繁雜，可以根據一定的劃分依據將其分為不同的物理模型，包括研究對象模型、物理狀態與過程模型、條件模型等。其中，質點、單擺、點電荷、光線、均勻流體、磁感線等都屬于研究對象物理模型①；自由落體、勻速運動、臨界狀態、平衡狀態等都屬于物理狀態與過程模型；絕緣、絕熱、均勻磁場、不計重力等都屬于條件模型。在學習這類物理問題過程中，針對其抽象性特點，應該透過表象看實質，找出主要問題。物理教材中，絕大多數的概念、物理規律都是對物理模型的描述，而物理習題也是根據物理模型進行設計的，所以，在解決實際物理問題是，可以將其轉化為具體的物理模型，方便問題的解答。

如，高中物理習題庫中的一道題目為：垂直固定在水平桌面上的等距螺旋線圈。其長度為L，總高度為h，并將鐵絲小球穿在線圈上的體小球從靜止運動開始，進而無摩擦自由滑下，求出小球從最高點到桌面所用的時間？對于這道習題，雖然其中設置了相關的物理情景，但與課本中提到的彈簧振子模型并不一樣，學生在建立無摩擦下滑的物理模型過程中就會遇到問題。這就需要教師正確的引導，引導學生將螺旋線進行分隔成若干個分段，并將其視為平滑的直線，從而建立斜面模型，根據每小段等距來進行計算，最終解出答案。

二、強化對物理模型的認識，培養學生創新思維

在高中物理教學過程中，存在許許多多的物理模型，常見的模型基本上屬于基本模型，教師需要通過舉例分析，使學生明確這些基本模型的適用范圍以及使用的條件。另外，高中物理知識中，還存在大量的隱性模型，需要教師通過基本模型將其挖掘出來，并結合具體的物理知識使學生對其有明確的認識，對于一些在物理領域約定俗成的物理隱語，需要通過一定的方式告知學生，并盡可能將其歸納為學生熟知的物理模型類型，并將容易混淆的模型進行比較，讓學生理解它們之間的差異②。

物理模型的構建，能夠培養學生創新思維，如研究汽車運動的問題時，我們把它簡化為勻變速直線運動，把發動機等復雜情況歸結為牽引力，把地面及各種阻礙因素歸結為阻力，這就是一個物理模型。基于此，可以看出物理模型能夠將復雜的問題簡化為簡單的模型，便于學生解答。

三、通過類比遷移理論創建物理模型，解決實際物理問題

由于高中物理中，涉及到許許多多的物理模型，而大多數模型都是通過基本模型轉換而來的，其中一些新的模型與基本模型思維方式一致，但一些新建模型卻是基本模型的拓展與延伸。舉個最簡單的例子，自由落體模型是最基本的物理模型，而勻速運動為自由落體的特殊形式。在高中物理教學過程中，教師應該根據一定的規律，創設一定的物理情景，幫助學生應用遷移理論，將熟知的模型進行遷移，建立新的物理模型。

如高中物理磁場學習過程中，可以類比電場相關知識，幫助學生構建思維模型，使學生更容易接受磁場相關知識，提高解決實際磁場問題的能力。

另外，物理模型思維中，教師還應該引導學生掌握等效替代方法，將需要解決的物理問題等效替換為熟知簡單的物理模型。如對于Lc振蕩線路與彈簧振子來說，這兩種物體的內部結構不同，但是這兩種物體具有的動態特性具有相同點，比如其隨著時間發生變化的規律是相同的，所以，對于該兩種物體能夠進行等效結構替代，并構建有效的等效替代模型③。

教師在教學過程中，需要為學生營造一種寬松的課堂氛圍，這有利于學生創新思維的表達，更有利于學生主動學習，培養其建立物理模型的能力。

四、總結

本文分析了高中物理教學中物理模型思維法的應用，并列舉了一些常見的物理模型以及模型思維方法，但是這僅僅是物理模型中的一小部分。作者寫作的目的僅限于反映物理模型思維對高中物理教學的重要性，起到拋磚引玉的作用。總之，物理模型思維對高中物理教學具有十分重要的作用，能夠培養學生創新思維能力，提升學生運用物理模型解決實際問題的能力，提高教學效率與質量，是一種有效的教學方法，值得大力推廣與應用。

【注釋】

① 羅兆華. 物理模型思維方法的認識、理解和運用[J]. 物理教師，2010.30（4）：127-128.

② 朱高云. 物理模型思維法在高中物理教學中的應用效果分析[J]. 中學課程輔導，2013.15（4）：655-656.

③ 楊瑞琴. 物理模型思維法在高中物理教學中的應用[J]. 備課助手，2012.13（2）：207-208.

（作者單位：江西省瑞金市第一中學）