淺談中學(xué)物理模型構(gòu)建對(duì)物理教學(xué)的有效性

郭娜娜

摘要：在物理問(wèn)題期間，物理模型有時(shí)可作為一個(gè)切入點(diǎn)，由于在物理學(xué)之中，構(gòu)建一個(gè)有效物理模型可以起到支柱作用。而且，在物理教學(xué)之中，物理模型擁有著重要作用，其可讓物理問(wèn)題從困難變得簡(jiǎn)單，并且連接理論知識(shí)與實(shí)踐。本文先是概述物理模型在教學(xué)中的作用，之后探究教學(xué)期間培養(yǎng)學(xué)生建模能力具體策略。

關(guān)鍵詞：高中物理；物理模型；建模能力

前言：

實(shí)際上，物理模式是對(duì)物理問(wèn)題加以解決的有效方法，按照模型能夠有效把問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，之后使其得以解決，讓高中生對(duì)物理概念和物理規(guī)律進(jìn)行深入理解，同時(shí)讓其對(duì)物理產(chǎn)生濃厚興趣，逐漸在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用。而高中生只有對(duì)物理本質(zhì)加以了解才能提出問(wèn)題，進(jìn)而分析以及解決問(wèn)題。物理模型恰好能夠讓這些得以實(shí)現(xiàn)。

一、物理模型在教學(xué)中的作用

其實(shí)，和生活聯(lián)系最緊密的幾個(gè)學(xué)科之中就包含物理科目。所以教學(xué)之中教師需對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方面的積極性加以調(diào)動(dòng)，促使其積極進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而使其進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。如今，物理模型乃是人們對(duì)自然科學(xué)進(jìn)行認(rèn)識(shí)以及把握的有效途徑，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新這個(gè)能力進(jìn)行培養(yǎng)的具體過(guò)程。由于高中物理非常抽象，因此為提升課堂效率，高中生對(duì)物理模型加以構(gòu)建以及應(yīng)用能力顯得非常重要。

一般來(lái)說(shuō)，物理模型在教學(xué)中具有四點(diǎn)作用。第一，能夠促進(jìn)學(xué)生思維整體發(fā)展，逐漸培養(yǎng)其解題能力。如果學(xué)生能對(duì)模型方法加以有效運(yùn)用，可以把抽象問(wèn)題變得形象化以及直觀化，促使學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解以及接受。第二，物理模型除了是科學(xué)體系之中一個(gè)典范之外，同時(shí)也是人們借助科學(xué)思維對(duì)物理科目進(jìn)行的一種抽象描述，這是教學(xué)之中一種常用方法，有助于高中生對(duì)抽象性的物理問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)識(shí)。第三，可幫學(xué)生構(gòu)建清晰物理圖像。例如，在對(duì)變力做功進(jìn)行求解期間，可采用圖像法以及微元法，這樣能讓問(wèn)題得以簡(jiǎn)化，既能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信，同時(shí)還能培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。第四，物理模型不僅源自實(shí)踐，同時(shí)還高于實(shí)踐，其擁有一定概括性[1]。教學(xué)中對(duì)物理模型加以有效運(yùn)用，可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的分析以及解決能力。

二、建立物理模型需把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維當(dāng)作重點(diǎn)

在教學(xué)中對(duì)物理模型進(jìn)行構(gòu)建其實(shí)就是讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成一種創(chuàng)新思維。創(chuàng)造性的物理思維就是指物理方面思維結(jié)果具有的價(jià)值性、目的性、獨(dú)創(chuàng)性及新奇性的思維活動(dòng)。其一，思維產(chǎn)品需要帶有獨(dú)創(chuàng)性以及新奇性。其二，思維產(chǎn)品需要和物理思維具有的目的以及價(jià)值相符。物理教師可以通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同模型加以構(gòu)建以及運(yùn)用來(lái)對(duì)其創(chuàng)新思維加以培養(yǎng)。而教師若想讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成創(chuàng)新能力，可以采用下面物理模型。

第一，條件性的物理模型，就是將物體所在外部條件具有的次要因素，對(duì)主要方面進(jìn)行突出。例如，絕熱過(guò)程、勻強(qiáng)電場(chǎng)、圓弧軌道、光滑的接觸面等。

第二，理想型的物理模型[2]。例如，簡(jiǎn)諧波、簡(jiǎn)諧運(yùn)用、自由落地運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等。特別是在運(yùn)動(dòng)學(xué)之中構(gòu)建理想型質(zhì)點(diǎn)模型，高中生該模型進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)以及理解，能夠?yàn)槠淙蘸髮W(xué)習(xí)電學(xué)當(dāng)中點(diǎn)電荷這個(gè)模型奠定一定基礎(chǔ)。這樣一來(lái)，通過(guò)一些簡(jiǎn)化處理能夠使得物理問(wèn)題得以順利解決。

三、教學(xué)期間培養(yǎng)學(xué)生建模能力具體策略

指導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理模型進(jìn)行認(rèn)識(shí)以及理解是培養(yǎng)其創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力的重要途徑。只有高中生具備良好創(chuàng)新意識(shí)、思維以及能力，才能進(jìn)行創(chuàng)新。而物理學(xué)進(jìn)行研究的一個(gè)基本方法就是通過(guò)觀察以及實(shí)驗(yàn)把模型假設(shè)提出來(lái)，之后經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生建模能力。

（一）針對(duì)過(guò)程進(jìn)行建模

如今，中學(xué)物理之中，理想化物理過(guò)程包含理想氣體具有的狀態(tài)方程、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、光滑斜面之上小球運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等，這些都是對(duì)物理狀態(tài)以及物理過(guò)程的模型化。在運(yùn)動(dòng)學(xué)之中，最基本的這些運(yùn)動(dòng)形態(tài)給自然界當(dāng)中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)提供結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、絢麗多彩的畫面，這樣便于學(xué)生對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行認(rèn)識(shí)。

（二）針對(duì)概念進(jìn)行建模

經(jīng)過(guò)分析、對(duì)比、抽象以及概況這些思維過(guò)程，高中生可找出物理概念具有的相同屬性、本質(zhì)屬性以及特征，同時(shí)還必須對(duì)模型研究期間的次要因素進(jìn)行忽略。例如，雖然質(zhì)點(diǎn)概念非常簡(jiǎn)單，對(duì)其自身因素具體影響進(jìn)行忽略，集中質(zhì)量到一個(gè)點(diǎn)，假設(shè)教師只教給學(xué)生質(zhì)點(diǎn)這個(gè)概念，但未能讓學(xué)生對(duì)物理模型具體思維過(guò)程和使用的基本思路、方法加以明確，必然無(wú)法讓學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行把握。但構(gòu)建概念模型屬于有效思維形式。例如，純電阻、點(diǎn)電荷、電勢(shì)能、電場(chǎng)以及電場(chǎng)線等。

（三）針對(duì)情境進(jìn)行建模

高中階段的物理教學(xué)之中，教師常將生活實(shí)例引入到課堂教學(xué)之中，讓高中生以這些情境為依據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比。如今，力學(xué)當(dāng)中常見(jiàn)物理方面情境模型包含子彈穿過(guò)木塊模型、碰撞模型等[3]。電磁學(xué)之中的常見(jiàn)物理方面情境模型包含運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的金屬棒對(duì)磁感線進(jìn)行切割的模型、復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)模型、偏轉(zhuǎn)模型、電場(chǎng)當(dāng)中帶電粒子的加速模型等。這些情境模型能幫學(xué)生對(duì)物理過(guò)程加以理解，同時(shí)促使學(xué)生帶著濃厚興趣進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而取得預(yù)期效果。

四、結(jié)論

綜上可知，在教學(xué)期間對(duì)物理模型加以構(gòu)建其實(shí)就是對(duì)學(xué)生具有的創(chuàng)造思維進(jìn)行培養(yǎng)。物理教師在課堂上對(duì)物理模型加以充分利用，能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出寬松環(huán)境。并且在日常教學(xué)當(dāng)中，物理教師需注重對(duì)學(xué)生建立及使用模型這個(gè)能力進(jìn)行培養(yǎng)，在物理過(guò)程、概念以及情境當(dāng)中進(jìn)行建模。

參考文獻(xiàn)：

[1]李明瀚.物理模型在中學(xué)物理教學(xué)中的作用研究[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（03）：122.

[2]張智.物理模型在物理教學(xué)中的應(yīng)用與分析[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2017（12）：41.

[3]周敏.抓住思維特點(diǎn)，提升解題實(shí)效——淺談高中物理教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)[J].讀與寫（教育教學(xué)刊），2017，14（04）：124.