高中物理教學中物理模型的構建與應用

摘 要：在高中物理教學中，利用物理模型來進行物理的輔助教學，不僅能夠讓學生對知識理解起來更加生動直觀，而且能夠極大的吸引學生的教學參與熱情，這是培養學生的抽象思維和創新思維以及提高物理課堂教學有效性的重要方法。本文在分析物理模型在教學中的作用的基礎上，探討了高中物理教學物理模型的構建與應用的具體方法。

關鍵詞：高中物理 物理模型 構建與應用

在高中教學中，物理是一門基礎性的學科，并且抽象性較強。而在高中物理教學中引入物理模型，遵循由易到難、由淺入深、由表象到實質的人類認識規律，將物理知識變得形象可感、直觀易懂，能夠幫助學生理解消化物理知識，這對于提高物理教學水平具有重大的意義。^[1]

一、物理模型在物理教學中的作用

物理模型是把研究對象抽象成某種物理模型，然后再研究理想模型。物理模型是在抓住主要因素的基礎上建立起來的，它具體、形象、生動、深刻的反應了事物的本質和主流。^[2]

在物理教學中，建模是一種很重要的方法，教師利用物理模型來進行物理教學，能夠突出物理問題的本質，理清物理概念之間的關系，有利于降低物理教學的難度，在教學過程中教師通過引導學生建立和運用正確的物理學習思維方法，讓學生可以從物理的思維角度和科學研究的角度對物理概念和物理知識進行本質化的理解，從而達到了疏通學生思維，使物理問題由難變簡，進而起到軟化教學過程的作用，提高了物理的教學效果和效率。并且教師在利用物理模型進行教學時，借助學生積極參與教學的過程，發展了學生的認知，教會了學生清晰的理解物理現象和物理規律，讓學生在利用物理模型對物理學習內容進行分析時，能夠發揮自我的創新能力，建立物理圖像將抽象的物理定律進行形象化的理解，使物理問題化難為易，這個過程不僅提高了學生抓住有效信息的能力，而且加深對科學建構研究問題的方法的認識，提高了學生學習物理的信心。

二、物理模型在教學中的構建與應用

1.物理模型在高中物理教學中的構建方法

所謂建模就是利用一種可以反映原物本質特性的理想物理或者是假想，去描述另一種實際的事物，而這種理想物質或者假想結構就是物理模型，物理模型具有簡潔性和真理性的特點。物理模型的構建過程包括以下四個過程。

第一，物理模型的構建要反應研究對象的本質特征，要對建模對象的背景進行分析和比較，從中分析出哪些是與建模對象有關的主要因素;第二，對建模對象進行一定的簡化，來突出對象所處的位置和質量的特性;第三，抽取影響物理研究對象中的主要矛盾，并對研究對象所處的條件進行模型化;第四，對物理過程和物理狀態進行過程化處理，構建出物理模型。

2.物理模型在高中物理教學中的應用策略

（1）利用物理模型加深理解物理概念

概念是普遍、抽象的看法、觀念，是反應對象本質屬性的思維形式，概念具有高度概括性。 在高中物理概念教學中，可以利用模型來解釋和分析概念，從而加深和擴展學生對物理概念的理解。

如在高中物理教學中所涉及的質點，質點概念的建立就忽略了物體的大小、轉動和形狀等，而是突出了物體的位置和質量的特性，因此教師在利用概念模型對物理概念進行解釋時，忽略物體的形狀和大小，對實際物體進行簡化，來加深學生對抽象物理概念的認識，同樣的概念解釋還有重力，力和力的相互作用等。

（2）以實驗教學為依托應用物理模型

物理是以實驗為基礎的學科，實驗是研究物理的重要方法，在學科中進行實驗教學是非常重要的，因此在高中物理教學中以實驗教學為依托來應用物理模型，暴露物理現象的發生過程，??? 加深學生對物理概念和物理模型的認識，從而促使學生透徹理解物理概念和物理現象。^[3]

如在《了解電容器》教學時，在教學中教師可以以實驗來建立物理模型，幫助學生更好的理解電容概念。在實驗教學時，首先教師讓同學們思考“生活中有各種容器，有裝水的，裝飯的，那有沒有裝電的容器”，引入教學。然后讓學生帶著問題進入實驗教學，引導學生根據教師展示的實驗過程和實驗裝置構建出一個“電容器”。最后教師再點撥物理建模的思想和方法，引導學生將主要的實驗裝置用物理語言進行概括，引導學生得出物理模型。通過這樣直觀、可視化的實驗教學，促使學生主動的建構物理模型，促使學生對物理概念有更深入的理解，進而提高了教學效果。

（3）結合數學模型解讀利用物理模型

在高中物理學習過程中，將物理問題轉化為數學問題來研究物理是物理學習的重要方法之一。以數學模型來解物理問題，把物理過程和物理過程的規律進行數學化的規定，然后運用數學方法對物理問題進行求解和求證，完成物理問題的求解。

如在《磁場與磁感》教學中，磁感線是形象描述了磁感應強度的幾何線，是一種數學表示符號。在這個描述的基礎上，幾何線按照電場和磁場本身性質的不同被規定了不同的內涵和描述方法。這樣的情況下，物理模型就演變成了簡練、準確的數學符號。

結語

總之，在高中物理的教學和學習階段，物理模型發揮著舉足輕重的作用，所以在物理教學的過程中，教師要利用物理模型幫助學生對物理本質進行更為深入的認識，培養學生建立和利用物理模型的能力。

參考文獻

[1]崔丹.高中物理建模教學的思考[J].課程教育研究：學法教法研究，2017，（20）：228.

[2]王躍軍.物理模型與中學物理教學[J].中學課程輔導：教學研究，2015，（2）：155.

[3]米日艾合買提·沙比提.高中物理實驗教學[J].中華少年，2017，（2）：167-168.

作者簡介

歐陽文（1974.09.14—）男，漢族，湖南郴州人，郴州市第二中學，中級職稱，本科，研究方向：高中物理教學。