物理模型在中學物理教學中的作用研究

馮小霞

摘 要：在進行物理學研究的過程中，最常用的方法就是物理模型。因此，在初中物理教學的過程中應用物理模型，可以更好地對學生的思維能力進行培養。作為中學物理知識的重要載體，物理模型的應用受到了越來越多教師和學生的認可。通過對物理模型的概念以及特性進行闡述，結合物理模型在中學物理教學中的作用，對物理模型在中學物理教學中的應用提出一些建議。

關鍵詞：物理模型；中學物理教學；作用

隨著我國新課改的不斷進行，中學物理教學的過程中越來越重視學生物理學素養的培養。作為物理學研究最基本的方法，通過物理模型來培養學生的思維能力是必然的選擇。通過應用物理模型，可以更好地提升學生實際解決問題的能力，從而讓學生在學習的過程中可以更好地養成形象思維，并增加形象思維與抽象思維之間的轉換能力。這也正是新課改過程中初中物理教學的教學目標之一。

一、物理模型的概念及特點

通過建模來將一些繁瑣的事實物體轉化為相對簡單的物理視覺模型，這就是物理模型的概念。通過物理模型，可以更好地讓物理學變得簡單明了，并具備一定的可操作性。同時物理模型也具備相應的物理規律，因此在物理模型中也同樣可以總結經驗和規律。在應用的過程中，物理模型可以分為直接模型和間接模型兩種，直接模型是指思維處理過程較為淺顯易懂的模型，而間接模型則是通過閱讀物理場景后，在思維處理的幫助下形成對應的時空圖像，相對來講要復雜和困難許多。

二、物理模型在中學物理教學中的作用

（一）物理模型培養了中學生的形象思維能力

中學生在學習物理的過程中，是否擁有良好的形象思維有著非常大的差別，如果形成良好的形象思維能力，可以更好地幫助學生理解物理概念，并充分了解各種物理運動的過程。同時，良好的形象思維還可以有效提升學生對于問題的理解和轉化，提升學生的應用以及創新能力。

物理模型屬于一種非常籠統的說法，在實際運用的過程中，其包含模型構建、驗證以及應用等多個方面。對于物理模型的構建，需要摒棄原本的物理概念，從情境出發進行建立。在這個過程中學生可以更好地對物理模型以及情境進行理解，從而找到有用的信息。而物理模型的驗證主要是對物理模型進行準確度以及精確度等方面的評價。最后的物理模型應用是通過對物理模型進行宏觀的控制。整個過程對于培養學生的形象思維是非常重要的。

（二）物理模型培養了中學生的抽象思維能力

抽象思維的培養過程中，最為主要的手段就是運用物理模型。比如在質點的學習過程中，通過建立質點的物理模型，可以更好地幫助學生理解其物理因素，從而更好地幫助學生進行學習。再如初中學生剛剛接觸的拋體運動，通過建立物理模型，在直角坐標系中可以將拋體的運動分解成為兩個方向，通過分析水平方向的勻速直線運動再加上豎直方向的勻加速運動，最后組合也就成了拋體運動，通過這樣的方式，可以讓學生更深入透徹地了解其本質，提升教學效果。

三、中學物理課堂教學中對模型的應用

（一）運用物理模型定義物理量

在中學物理的課程中，有許多物理概念都是用定量的方法來對客觀事物的本質屬性進行描述，較為常見的就是速度、加速度、電壓、電阻等等。這類物理概念都可以統稱為物理量。通過引入物理模型的方式來對其進行定義，不單單是研究中常用的方法，對于學生的理解能力和解決問題的能力都有著很大的提升。例如在電場強度E的定義過程中，通過引入試探電荷模型，觀察其在不同場點的受力情況，再通過F/q在相同場點不變的特點，引入E，可以更好地讓學生掌握知識的本質，從而提升教學效果。

（二）加強學生模型思維的訓練

中學生在學習物理的過程中，遇到問題的時候還會習慣性地按照傳統思維和經驗進行思考，通過應用物理模型，可以更好地培養學生的物理思維。例如在進行課堂教學的過程中，對于凸透鏡模型進行講解的過程中，教師可以將凸透鏡成像實驗向學生進行展示，既可以激發學生對于物理的學習興趣，同時也可以幫助學生理解物理模型的建立和作用，為學生在以后的學習和研究過程中應用物理模型打下良好的基礎。

物理模型的實質可以歸納為通過建立模型來讓復雜或者抽象的情況轉化為直觀易懂的物理情形，從而形成具有規律性的經驗或者結論。通過物理模型，可以幫助學生更好地了解物理問題的本質，同時找到簡單合理的解決方案。隨著我國新課改的不斷深化，教師應該更加重視對于學生綜合能力以及科學素養等方面的培養。為了達成這個目標，在中學物理教學中應用物理模型是最直觀可靠的方法。通過不斷培養學生的形象思維能力以及抽象思維能力，不但可以加深學生對于學習知識的掌握，還可以有效提升學生實際解決問題的能力，從而更好地完成教學的目標。

參考文獻：

宋寧.模型在中學物理教學中的有效應用[J].科技創新導報，2013（29）：136.

注：臨夏州教育科學規劃課題研究成果，課題編號：LX[2018]GH143。