淺談物理模型在高中物理學(xué)習(xí)中的作用

牟小峰

摘 要：社會經(jīng)濟(jì)為教育事業(yè)奠定了良好的物質(zhì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。在濃厚的教學(xué)氛圍中，高中物理教師在對知識進(jìn)行講解的過程中，結(jié)合物理模型，對物理知識進(jìn)一步深化，可以更加有效地為學(xué)生的全面學(xué)習(xí)提供重要的學(xué)習(xí)平臺。所以，在對物理模型以及高中物理學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探究的過程中，結(jié)合物理模型存在的重要意義，對相關(guān)策略進(jìn)行有效分析，以期更加有效地為后續(xù)學(xué)者的研究奠定良好的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物理模型;高中物理;學(xué)習(xí)策略

在新課程標(biāo)準(zhǔn)改革理念的影響下，很多物理教師在對專業(yè)的知識進(jìn)行講解和傳授的過程中，利用物理模型，對深層次的知識內(nèi)容進(jìn)行展現(xiàn)，可以更加有效地促進(jìn)學(xué)生對知識內(nèi)容的理解。而加強(qiáng)物理模型教學(xué)方法的創(chuàng)新，也可以通過重要載體展現(xiàn)，使學(xué)生在輕松自由的環(huán)境下學(xué)習(xí)到專業(yè)的知識。因此，作為一名現(xiàn)代化的物理教師，在對物理模型的教學(xué)方法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，應(yīng)該著重結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，加強(qiáng)思維方法的引導(dǎo)，以期更加有效地實現(xiàn)更為宏大的發(fā)展目標(biāo)。

一、物理模型以及物理教學(xué)的理論知識分析

在對此模塊內(nèi)容進(jìn)行研究的過程中，筆者將結(jié)合查詢到的專業(yè)知識以及當(dāng)前教學(xué)的現(xiàn)狀，對物理模型的理論知識以及加強(qiáng)物理模型在高中物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用的意義進(jìn)行全面的探索，以期更加有效地提升這一課題研究的有效性水平。具體內(nèi)容如下：

1.物理模型的概念

從理論知識的角度來分析，物理模型主要指的是，在對物理問題和物理過程進(jìn)行把握的過程中，著重研究主要因素與物體之間存在的相關(guān)關(guān)系，從而更加有效地得到一個符合某一類事物的規(guī)律。比如，在對伽利略的理想實驗等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)的過程中，其提出了一個大膽的猜想：如果球沿著水平面運(yùn)動，速度應(yīng)該是不增不減的狀態(tài)，這是假設(shè)得出的結(jié)論。也就是說，整體的運(yùn)行狀態(tài)是沒有摩擦的，如果對小球的運(yùn)行高度和運(yùn)行的平面進(jìn)行改變，就會使整個運(yùn)行速度和運(yùn)行路程有一定的改變，最終得出一定的物理結(jié)論。簡而言之，物理模型主要指的是，利用一種思維方法加強(qiáng)科學(xué)內(nèi)容的展現(xiàn)。在這個過程中，利用抽象式的模型，對具象化的內(nèi)容進(jìn)行全面展現(xiàn)。一般來講，在高中物理學(xué)習(xí)過程中，主要是了解以下三種類別：首先是對象模型，也就是我們所常見的概念模型。主要是通過研究對象的系統(tǒng)化展現(xiàn)，對實際的類別進(jìn)行掌握。其次是條件模型，也就是在實際實驗的過程中，使整個對象所處的環(huán)境趨于理想化，對外部環(huán)境的次要因素進(jìn)行有效排除，重點對主要因素進(jìn)行突出。最后，就是過程模型。根據(jù)理想化的過程，加強(qiáng)抽象化狀態(tài)的展現(xiàn)。比如勻速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動等相關(guān)的內(nèi)容。

2.物理模型在高中物理學(xué)習(xí)中的重要意義

在高中物理學(xué)習(xí)中，教師加強(qiáng)物理模型內(nèi)容的展現(xiàn)，可以更好地推動學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的有效提升。首先，在對高中物理知識講解的過程中，教師通過物理模型的應(yīng)用，可以有效地對學(xué)生學(xué)習(xí)的難度進(jìn)行弱化，使學(xué)生可以更加容易掌握其中的重要知識。比如，在對物理模型進(jìn)行應(yīng)用的過程中，對連接點、連接速度進(jìn)行計算，并通過實驗內(nèi)容對繩子的拉力進(jìn)行清零，這樣可以更好地對無約束物體的軌道以及重力約束力等進(jìn)行計算，利用相關(guān)的模型有效地對圓周運(yùn)動進(jìn)行分析，可以將一些抽象的知識具象化展現(xiàn)，更加有效地推動學(xué)生物理思維和探究方法的進(jìn)一步創(chuàng)新。除此之外，加強(qiáng)物理模型在高中物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，也可以使學(xué)生在對物理知識進(jìn)行展現(xiàn)的過程中，不斷對整個物理過程進(jìn)行認(rèn)知質(zhì)疑以及再認(rèn)知，根據(jù)知識的學(xué)習(xí)，不斷對實際操作過程中的一些問題進(jìn)行全面解決。

二、物理教學(xué)中加強(qiáng)物理模型建立的原則分析

一般來講，在實際教學(xué)的過程中，為了更好地使學(xué)生明確物理模型應(yīng)用的重要意義，要從本質(zhì)出發(fā)，加強(qiáng)直觀模型的展現(xiàn)，這樣才能夠突出重要的因素，對物理知識和物理規(guī)律進(jìn)行展現(xiàn)。首先，在對物理模型進(jìn)行建立的過程中，要結(jié)合教學(xué)目的，加強(qiáng)仿真性、間接性內(nèi)容的表達(dá)，使整個物理模型可以更加有效地產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用，加強(qiáng)問題的解決，使學(xué)生可以拓展自身的思路，加強(qiáng)知識內(nèi)容的創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)之上，善于引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)思維的再擴(kuò)張。比如，為了更好地對電廠這個概念進(jìn)行反映，我們可以建立電廠模型，利用驗電工具對整個規(guī)則排列的次序進(jìn)行明確，更加深入地對學(xué)生的觀測內(nèi)容進(jìn)行有效的創(chuàng)新，進(jìn)而通過電場線內(nèi)容的展現(xiàn)，對整個電廠有一個正確的認(rèn)知。其次，在對物理模型進(jìn)行清理的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)理論內(nèi)容的展現(xiàn)，也就是說，要注重事物之間因果關(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系的明確，將已有的認(rèn)識轉(zhuǎn)移到物理現(xiàn)象和內(nèi)在規(guī)律展現(xiàn)中來，幫助學(xué)生更好地對物理規(guī)律進(jìn)行全面認(rèn)知，從而通過客觀事物的發(fā)現(xiàn)，對其客觀規(guī)律進(jìn)行把握。再次，要想更好地實現(xiàn)更為優(yōu)良的發(fā)展目標(biāo)，就要有確切的理論依據(jù)。在對物理模型進(jìn)行建立的過程中，要根據(jù)模擬性的描述，加強(qiáng)理論依據(jù)正確性的描述。比如，我們在對變壓器的模型進(jìn)行研究的過程中，要根據(jù)相關(guān)的規(guī)律，對變壓器的運(yùn)行原理進(jìn)行分析。在對損失功率等相關(guān)因素進(jìn)行研究的過程中，要注重對各個參數(shù)內(nèi)容的聯(lián)系。最后，在對物理習(xí)題和題目進(jìn)行解答的過程中，要加強(qiáng)模型方法的應(yīng)用，根據(jù)物理對象，確定理想化的模型，再次加強(qiáng)所處環(huán)境的分析，進(jìn)而更加有效地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

三、完善物理模型在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的重要策略

在對物理教學(xué)工作進(jìn)行推進(jìn)的過程中，教師加強(qiáng)物理模型等相關(guān)方法的應(yīng)用，讓學(xué)生在對知識學(xué)習(xí)的過程中，可以通過復(fù)雜物理問題的抽象，加強(qiáng)模型內(nèi)容的展現(xiàn)，并讓學(xué)生可以快速抓住問題的關(guān)鍵所在，排除不重要的因素，對整個物理過程的正確認(rèn)知具有至關(guān)重要的影響。所以，針對這一發(fā)展特點，教師在實際教學(xué)的過程中，要著重結(jié)合物理模型建立的原則以及理想化模型的相關(guān)內(nèi)涵，對完善物理模型在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的重要策略進(jìn)行分析，這樣才能夠有效利用物理模型的應(yīng)用價值，提升自身的教學(xué)效果，使學(xué)生在對物理知識和物理規(guī)律進(jìn)行認(rèn)知的過程中，取得事半功倍的效果。具體來講，在對其措施進(jìn)行分析的過程中，我們主要從以下幾個不同的層面進(jìn)行分析和論述：

1.注重物理概念的形成和指導(dǎo)

在對物理模型的相關(guān)方法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，要充分教導(dǎo)學(xué)生對不同的物理知識進(jìn)行聯(lián)系。也就是說，要利用聯(lián)系的觀點來看待問題。根據(jù)物理模型的展現(xiàn)形式，對物理概念進(jìn)行矩形化的展現(xiàn)。比如，我們在對電場和磁場這些抽象概念進(jìn)行界定的過程中，就可以對正點電荷的電場線進(jìn)行生動化的形容，可以以光芒四射來形容。而在對電荷的電場線以及磁感線等相關(guān)概念進(jìn)行認(rèn)知的過程中，可以結(jié)合上述的描述，對整體的模型內(nèi)容進(jìn)行把握，這樣可以更加有效地讓學(xué)生快速掌握物理模型這一學(xué)習(xí)方法，進(jìn)而更加有效地提升學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

2.注重物理規(guī)律的掌握

在對物理模型這一方法進(jìn)行指導(dǎo)的過程中，教師要讓學(xué)生在充分掌握物理規(guī)律的情形下對此方法進(jìn)行應(yīng)用，也就是說，只是了解了基礎(chǔ)的物理概念，并不能對物理模型有一個正確的認(rèn)知。在對物理模型進(jìn)行建設(shè)和完善的過程中，要深入地對這一物理知識的規(guī)律進(jìn)行分析，才能夠加強(qiáng)物理方法的掌握。很多物理規(guī)律的應(yīng)用要適用專門的物理模型，才能夠使學(xué)生在對物理模型進(jìn)行了解的過程中有一個更加本質(zhì)和深入的了解。因此，為了更好地使學(xué)生抓住整個問題的重點內(nèi)容，還要通過抽象化的表達(dá)以及物理規(guī)律的總結(jié)，對物理模型進(jìn)行展現(xiàn)。

3.強(qiáng)化物理問題的解答

物理模型的應(yīng)用目的，就是更好地解決實際操作和學(xué)習(xí)過程中的問題。所以，在對物理模型進(jìn)行建立和優(yōu)化的過程中，要充分對一定的物理問題進(jìn)行解答，不僅要對命題者設(shè)計物理模型的過程進(jìn)行還原，也要加強(qiáng)物理模型構(gòu)建一致性的表達(dá)。一般來講，要充分讓學(xué)生學(xué)會讀題，確定整體的研究對象。在此基礎(chǔ)之上，研究對象的實體物理模型應(yīng)該從哪幾個方面進(jìn)行考慮。除此之外，要以實體的物理模型和習(xí)題中給出的條件確定研究對象，通過對物理模型狀態(tài)的了解，明確整個物理的變化過程。與此同時，通過推理計算，對習(xí)題中給出的物理模型狀態(tài)進(jìn)行計算，這樣可以逐步根據(jù)物理模型和物理狀態(tài)，推導(dǎo)出題目的結(jié)果。

總而言之，在高中階段，物理教師在對教學(xué)工作進(jìn)行推進(jìn)的過程中，利用物理模型，讓學(xué)生在對物理事物進(jìn)行研究的過程中，從本質(zhì)出發(fā)對物理規(guī)律進(jìn)行總結(jié)是非常重要的。在未來的教學(xué)過程中，教師也要注重把握物理模型的應(yīng)用方法，讓學(xué)生掌握這一學(xué)習(xí)方法的技巧，進(jìn)而更加有效地提升自身的學(xué)習(xí)效果。

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編輯 張佳琪