物理模型物理教學論文
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物理模型是指在進行物理科研或教學的過程，采用適當的方法對抽象的物理理論做簡化處理，用一種能反應物質(現象)本質的理想化結構去描述實際的物質(現象)，這種理想化結構我們稱之為“理想模型”[1]。因此，在高中物理的教學過程中，通過“物理模型”的建立，來幫助學生對物理知識產生更深刻的理解，不僅非常有利于更好學習物理這一門學科，還更有利于培養其創造性思維，對于物理教師來講，也是提高物理教學質量不可多的的方法。
二、高中物理模型的建立方法
(一)圍繞教學目標，精煉物理模型
建立物理模型最終是為教學目標服務的，而不是用來供學生觀賞的一般藝術品。所以高中物理模型務必做到精煉，盡管一些旁枝末節的部分可能在客觀上也是研究和學習對象本身的一部分，但之于本教學目標，并不能夠起到促使學生認識物理現象本質的作用，物理教師應該在建立物理模型的時候刪去這些不必要的環節，以更簡單明了的形式，集中突出教學目標要求的知識范圍即可。這樣做的理由就在于，過于花俏的物理模型容易使學生的注意力偏移教學的主要目標，物理模型也就失去了本來意義。
(二)圍繞本質理論，發掘模型作用
物理是一門基礎的自然學科，所以從物理模型的定義來說，高中物理教學的終極目標是要幫助學生通過各種物理的現象去認識其本質，充分發掘物理模型的作用，讓學生透徹理解事物或現象之間的關聯因素和發生發展規律，加深對物理本質理論的理解，而不是僅僅停留在模型教學的表面現象。從這個意義層面來看，物理的模型教育如果不圍繞本質理論，就可能會僅僅落個課堂上的三分鐘熱鬧，而對學生的物理學習幾乎幫助很小。
(三)圍繞物理規律，避免失敗模型
根據高中物理教學內容的不同，教師在建立物理模型的時候，應當做到有所側重。比如某些物理模型，正如方法一所介紹的那樣，應當突出體現事物或現象的主要因素；又比如某些物理模型，主要是針對某些常見且相對容易理解的物理現象，所以建立的物理模型也只需適當的模擬描述即可。但歸根結底，無論建立什么樣的物理模型，其依據必須是科學的，如果脫離了科學真理，就會成為一個失敗的物理模型，不能用之于高中的物理教學。
三、高中物理模型在教學中的應用
(一)以概念模型強化概念理解
人們通過對客觀事物或現象的觀察，進一步產生主觀的認知，反映到大腦里面，便形成了一般性的概念意識。和人所親眼見到的事物或現象不一樣的是，概念通常是對其本質屬性進行理性化和抽象化加工處理后的存在，概念的正確和深刻與否，取決于和人腦中已有儲存信息的關聯程度[2]。而在高中的物理教學中，物理模型的建立一般也都是以概念為出發點，對教學中的物理理論建立理想化模型，撇開對研究對象不大或可忽略不計的影響，抓住主因，如此就更能夠強化對其概念的理解。比如在氣體和電荷相關的教學過程中，在學生很難理解其實質的情況下，一旦建立了理想氣體和點電荷這樣的概念模型，就可以提供給學生一種很非常有效的思維方式，理解也變的容易了許多。
(二)抓主要因素建立整體模型
整體模型就是把發生作用的關聯物體當成一個整體的研究對象，抓住作用于整體的主要因素，而忽略單個對象某些局部次要的個因，從而把表面看似復雜的問題簡單化。比如在動量守恒定律的教學中，我們在探討兩個物體發生碰撞的時候，就可以把兩物體看成統一的整體，而把存在于個體的次要作用力如摩擦力忽略掉。建立整體模型，可大大簡化多系統關聯的物理現象。
(三)多角度考察建立分解模型
從某種意義上來說，針對不同的物理知識教學，分解模型與上面介紹的整體模型絕對不存在矛盾，而是說要具體問題具體分析，兩種方法的運用應該是各得其所，相輔相成的關系。具體來說，分解模型就是把復雜的物理過程，進行多角度考察，將其整體發生發展過程從各個方向來逐一解讀，從而化整為零，再以零求整，實現對整體現象的理解。舉一個簡單的例子就是平拋運動：在水平方向，由于慣性的作用，物體保持繼續向前運動，在豎直方向，由于重力，物體表現為自由落體狀態，綜合起來，物體呈現的運動軌跡為曲線。通過建立分解模型，不僅使學生把難以理解的過程細化，而且更能培養其多角度思考問題的能力。
(四)用關聯過程建立等效模型
等效模型往往是以概念模型為基礎的，是通過對現象本質的認知，從而把兩個看似不同的物理過程相互關聯，其實他們在本質是都是基于同一物理規律或定律，所以，可以把表面復雜的物理現象或過程轉化為已知相對簡單的模型去理解。例如，在圓弧形光滑的軌道內做周期滾動的球體，通過關聯后，我們就完全可以把它建立成與之等效的單擺模型。
(五)將學科交叉建立數學模型
其實這點是毋庸置疑的，長期以來，數學方法都是進行物理研究的常用工具之一，甚至可以說，數學方法在一定程度上支持著物理研究的發展[3]。所以在高中的物理教學中，通過建立數學模型，不僅有利于幫助學生分析物理現象，更有利于培養他們善于用數學方法來解決物理問題，特別是以后有可能從事物理理論研究工作的話，這樣的方法尤為重要，所以有必要從高中的物理教學工作中就逐漸滲透此方面的意識。
四、結語
綜上所述，對于高中物理，通過建立一定的物理模型來輔助教學是非常必要的，但一定要遵循一定的方法并加以靈活的應用；另外補充說明一下就是，物理模型的構建必須以高中教學大綱為前提條件，以科學實驗為事實基礎，再通過教師不斷總結和創新，才能真正發揮物理模型在物理教學當中的實效性。
作者：王忠先 單位：內蒙古電大學
