“模型法”在高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中的使用

許有強(qiáng)

(云南省紅河州第一中學(xué) 733399)

物理是當(dāng)代社會(huì)中占重要地位的學(xué)科，高中又是同學(xué)們對(duì)物理的接觸更加全面更加深刻的階段.筆者在采訪物理學(xué)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)，難——是同學(xué)們反映的普遍現(xiàn)象，無法看清物理現(xiàn)象本質(zhì)，建立適合自己的學(xué)習(xí)方法和邏輯思維.在力學(xué)方面的學(xué)習(xí)，使用“模型法”可以降低題目難度，所以老師在平時(shí)授課時(shí)，要著重培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí).在對(duì)物體進(jìn)行分析時(shí)，可以使同學(xué)的思維更加流暢清晰.所以，本文會(huì)探究“模型法”對(duì)物理力學(xué)的應(yīng)用以及應(yīng)如何進(jìn)行合理有效的建立，使同學(xué)們的物理成績更上一層樓.

一、使用“模型法”的問題

1.“模型法”應(yīng)用意識(shí)匱乏

在物理力學(xué)的學(xué)習(xí)中，要想應(yīng)用“模型法”來解決力學(xué)問題，可以幫助我們認(rèn)知物理現(xiàn)象，理解物理原理，啟發(fā)我們的物理思維.首先要有“模型法”的應(yīng)用意識(shí).而什么是“模型法”的應(yīng)用意識(shí)，即在讀完題目后，大腦會(huì)根據(jù)題目要求來簡化并建立相應(yīng)模型，也就是所謂的思維慣性，這是在同學(xué)們進(jìn)行多次思考后達(dá)到熟練程度所形成的.因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)物理的過程中，大量的物理概念、物理公式、物理定理被涵蓋其中，抽象性和邏輯性非常強(qiáng)，同學(xué)們無法將題目轉(zhuǎn)化為易理解模式.模型是將探究的抽象內(nèi)容實(shí)際化，并建立相應(yīng)的便于理解的內(nèi)容，使同學(xué)們物理的學(xué)習(xí)更加具體化，不再局限于抽象、無法想象.

例如：兩個(gè)物體疊在一起，對(duì)其進(jìn)行受力分析，老師們不妨先讓學(xué)生自主思考，可以適當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行提示和思維引導(dǎo).但現(xiàn)實(shí)是，本該留給學(xué)生自己思考去解決問題，由于繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)和緊張的時(shí)間并不允許他們這樣做，一般情況下都是由老師為其講解，給出相應(yīng)簡化模型，而學(xué)生本身只需要將老師給出的答案進(jìn)行理解分析即可.但是在這過程中，沒有學(xué)生的自主思考，而是消化老師“嚼好的”東西，是不會(huì)真正建立這種應(yīng)用能力致使同學(xué)們的“模型法”應(yīng)用能力匱乏.

2.“模型法”應(yīng)用能力不強(qiáng)

在教學(xué)中使用“模型法”的目的是為了更加方便清晰的解決實(shí)際問題，但是建立了模型并不代表著可以使用它來解決問題.因?yàn)閱栴}的解決需要理論與實(shí)際情況相結(jié)合，即使學(xué)生們學(xué)會(huì)模仿其他類型的題目來進(jìn)行建模，但由于每道題的真實(shí)情況不同，得到的答案也不同.所以在老師培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)后，也要主要加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力，這就需要從實(shí)際情況進(jìn)行分析.但是學(xué)生在應(yīng)用模型法進(jìn)行解題時(shí)，只從模仿來建立模型，而沒有實(shí)際理解模型本身，致使應(yīng)用能力不強(qiáng).這就需要老師在教學(xué)過程中多注重對(duì)學(xué)生的自主應(yīng)用能力的培養(yǎng).而老師教會(huì)同學(xué)們合理地正確地使用“模型法”，可以幫助同學(xué)們更好的認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象，從而透過現(xiàn)象清晰的了解物理原理.在建立合適的模型基礎(chǔ)上，對(duì)物理現(xiàn)象的正確認(rèn)知和物理原理的靈活運(yùn)用，會(huì)使學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果.

例如：在受力分析過程中，要想正確建立模型，就要求其清晰的與本題實(shí)際相結(jié)合.比如繩子的模型和桿的模型就容易混淆，而兩者的解題思路也存在較大差別.繩子的模型在應(yīng)用中力的方向總是沿繩子方向.而對(duì)于桿來說，力的方向可以是任意的.所以，想要正確得出答案就要正確的對(duì)模型進(jìn)行分析歸類.作為老師，也應(yīng)該給學(xué)生獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，自己思考出來的結(jié)果印象才最深刻，記憶才最牢固.

二、培養(yǎng)“模型法”的方法

在教學(xué)中，使用“模型法”是一個(gè)普遍且有效的解決辦法，通過認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象，運(yùn)用物理原理去解決物理問題.但是老師只有將書本上的知識(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合傳授給學(xué)生，才能達(dá)到更好的教學(xué)效果.

1.培養(yǎng)物理模型應(yīng)用意識(shí)

老師在教授學(xué)生使用“模型法”解決問題時(shí)，要幫助學(xué)生建立應(yīng)用意識(shí).就是再碰到相關(guān)物理力學(xué)知識(shí)的時(shí)候，引導(dǎo)學(xué)生的思維慣性，思考這道題的解決辦法，能使用什么方法來方便簡單的找到答案.在傳授知識(shí)的過程中，老師要培養(yǎng)學(xué)生要對(duì)物理知識(shí)、物理原理、物理現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)；對(duì)物理公式進(jìn)行活學(xué)活用；多對(duì)物理習(xí)題進(jìn)行整理，并從中歸納物理模型的建立.以便思維慣性發(fā)揮作用，節(jié)約同學(xué)們的解題時(shí)間，提高學(xué)習(xí)、做題效率.

例如：同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行受力分析時(shí)，主要是對(duì)物體受到的力的分析，考慮重力、摩擦力、彈力的存在因素，解決一系列的受力問題.這時(shí)老師就可以運(yùn)用力學(xué)知識(shí)及原理來建立力學(xué)模型，幫助學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的受力分析.同時(shí)老師也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考多個(gè)物體間存在的相互作用力.在分析多個(gè)物體的相互作用力時(shí)可以采用隔離法，通過對(duì)單個(gè)物體的受力分析，為達(dá)到受力平衡來對(duì)另一個(gè)物體進(jìn)行分析.運(yùn)用整體法來建立模型也是一個(gè)好方法，在忽略多個(gè)物體的內(nèi)力因素時(shí)，考慮外力對(duì)物體的影響.在分析問題時(shí)可能會(huì)遇到數(shù)學(xué)問題，運(yùn)用例如三角函數(shù)來解決.模型建立后的受力分析會(huì)變得相對(duì)簡單，搭配上機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律等，可以使問題得到解決.老師在教學(xué)過程中不僅僅要傳授學(xué)生知識(shí)，更重要的是對(duì)學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生一步步養(yǎng)成自主思考、自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣.

2.培養(yǎng)模型應(yīng)用能力

當(dāng)對(duì)問題進(jìn)行一系列分析后，如果使用模型法解決問題，即使將模型完整的建立好，但也可能不是正確、適用于此道題目的模型，可能只是對(duì)于別的題目的模仿.再結(jié)合了實(shí)際情況來看，這種模型并不能用來解決問題.這是因?yàn)閼?yīng)用能力的建立是需要日積月累的經(jīng)驗(yàn)，在日常學(xué)習(xí)的總結(jié)歸納里吸取教訓(xùn)和方法.而現(xiàn)實(shí)中學(xué)生缺乏模型應(yīng)用能力，對(duì)模型理解不夠，無法與實(shí)際相聯(lián)系，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的模型被建立.正確的建立模型會(huì)使問題得到簡化，提高學(xué)習(xí)效率.所以在平時(shí)學(xué)習(xí)中要讓同學(xué)多多積累，歸納總結(jié).對(duì)各類題型做到心中有數(shù)，啟發(fā)物理思維，慢慢培養(yǎng)模型應(yīng)用能力.

例如：通過公式也可以探究模型的建立方法，F(xiàn)合t=mV′-mV，關(guān)于動(dòng)量定理，物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量變化，可以從物理量上入手，建立模型培養(yǎng)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中的歸納總結(jié)，對(duì)題型的概括以及平時(shí)的認(rèn)真學(xué)習(xí)，細(xì)心糾錯(cuò).通過對(duì)物理力學(xué)知識(shí)的整理，對(duì)各類模型也進(jìn)行總結(jié)，使其逐步形成思維慣性.并對(duì)模型中可能出現(xiàn)的情況，有靈活運(yùn)用能力.要想模型可以建立的準(zhǔn)確，在老師平時(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上要付出加倍努力.

在教學(xué)中使用“模型法”解決物理力學(xué)知識(shí)時(shí)，要著重于建立模型應(yīng)用意識(shí)，提高模型應(yīng)用能力.從物理現(xiàn)象入手，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行全面了解和把握；對(duì)于物理公式，它作為解題的鑰匙，同學(xué)們更加應(yīng)該熟練運(yùn)用，不僅要熟練運(yùn)用，還要靈活代入.在讓同學(xué)反復(fù)練習(xí)過程中，找到一套適合他們自己的學(xué)習(xí)方法，來找尋解決問題的突破口.使他們能夠達(dá)到合理且能正確運(yùn)用“模型法”來解決物理問題，以此提高學(xué)習(xí)效率、提升學(xué)習(xí)成績.