潘明東

【摘要】 在高中物理的教與學(xué)中，幫助學(xué)生樹立建模思想，培養(yǎng)建模能力，能使物理問題得以化難為易，同時物理模型的構(gòu)建在理論聯(lián)系實際中起到了紐帶和橋梁的作用。

【關(guān)鍵詞】 高中物理 建模思想 建模能力

【中圖分類號】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2015）01-012-01

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物理學(xué)本身是一門理論性、實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，那么如何讓學(xué)生悟出物理本質(zhì)，有效進(jìn)行教學(xué)，同時如何培養(yǎng)學(xué)生的建模及實踐能力值得深思。因為學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，往往來自于有效的引導(dǎo)，如何最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和興趣，筆者針對教學(xué)談幾點體會。

一、教學(xué)中有效應(yīng)用物理模型的作用

物理學(xué)本是聯(lián)系生活最密切的一門學(xué)科之一。因而在教學(xué)中必須充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促使學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)才是有效教學(xué)永恒的追求。而物理模型是人們認(rèn)識和把握自然科學(xué)的途徑，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的過程。原本在學(xué)生心理上就覺得高中物理是最抽象最難學(xué)的學(xué)科，相當(dāng)一部分學(xué)生懼怕物理，課上明白課下實踐太少，為提高教學(xué)效率適當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理模型的能力顯得更重要。通常為了解決物理問題方便，物理教學(xué)中常常采用“簡化”或“理想化”的方法，對實際問題進(jìn)行抽象化處理。那么我覺得教學(xué)中適當(dāng)應(yīng)用模型也很有必要，可以有效地激發(fā)學(xué)生興趣，畢竟物理模型的優(yōu)點如下。

1. 物理模型在培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的問題中起著至關(guān)重要的作用。熟練使用模型化方法有利于學(xué)生將抽象的物理問題更直觀化、形象化。使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時容易理解和接受。

2. 物理模型既是物理科學(xué)體系中光輝的典范，也是人們通過科學(xué)思維對物理學(xué)科的抽象描述，是物理學(xué)教學(xué)中常用的方法。而采用“簡化”的方法，有利于學(xué)生更深入地認(rèn)識抽象的物理問題。

3. 物理模型幫助學(xué)生建立起了清晰的物理圖像，如求解變力做功采用微元段法、圖像法，使物理問題“化難為易”、“化繁為簡”，不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，還潛意識地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4. 物理模型既原于實踐，而又高于實踐，具有一定的概括性。而物理模型的有效使用能培養(yǎng)學(xué)生對較復(fù)雜的物理問題進(jìn)行具體分析，有效培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的主動性。

二、構(gòu)建物理模型重在創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

教學(xué)中物理模型的構(gòu)建實質(zhì)上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。所謂物理創(chuàng)造性思維，就是物理思維結(jié)果具有新奇性、獨創(chuàng)性、目的性和價值性的物理思維活動。首先，思維的產(chǎn)品必須是新奇的和有獨創(chuàng)的，其次，思維的產(chǎn)品必須符合物理思維的目的和具有一定的價值。構(gòu)建不同的物理模型，有效利用物理模型從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的思維方法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力首要任務(wù)。我個人覺得為了有效培養(yǎng)創(chuàng)新能力可采用如下物理模型。

1. 條件物理模型即排除物體所處外部條件的次要因素，突出主要方面。如“接觸面光滑”、“圓弧軌道”、“勻強(qiáng)電場”、“絕熱”過程等。

2. 理想物理模型，如，“勻速圓周運(yùn)動”、“自由落體運(yùn)動”、“簡諧運(yùn)動”、“簡諧波”等，尤其在運(yùn)動學(xué)中建立了理想化的“質(zhì)點”模型，學(xué)生對這一模型有了充分的認(rèn)識和足夠的理解，為以后電學(xué)中的“點電荷”模型奠定了基礎(chǔ)，為此通過簡化處理就可以比較順利解決物理問題。

同樣一個探究性實驗教學(xué)需要經(jīng)過許多過程和步驟，歸納起來有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證。這一過程中的每個環(huán)節(jié)都很重要，要結(jié)合實驗的實際有選擇地利用。學(xué)生是否具備自主探究知識的本領(lǐng)，是否能有效建模直接影響到課堂教學(xué)的效果，因此在實驗的過程中要培養(yǎng)學(xué)生多種建模能力，那么在我們的高中物理教學(xué)中，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力顯得尤為重要。

三、物理教學(xué)中怎樣建模，如何培養(yǎng)學(xué)生的建模能力

引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識和理解甚至建立物理模型，顯然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。具備良好的思維能力才談得上有良好的創(chuàng)新。物理學(xué)研究的基本方法是通過觀察和實驗提出模型假設(shè)，再經(jīng)過實際應(yīng)用從而培養(yǎng)學(xué)生建立物理模型的能力。

1. 對物理過程建模。在中學(xué)物理中建立的理想化的物理過程有自由落體運(yùn)動、光滑斜面上小球的運(yùn)動、簡諧運(yùn)動、理想氣體狀態(tài)方程pv=nrt等都是物理過程和物理狀態(tài)的模型化，運(yùn)動學(xué)中各種最基本的運(yùn)動形態(tài)為自然界物質(zhì)的運(yùn)動提供一幅絢麗多彩、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D畫，以便學(xué)生更易認(rèn)識理解物理過程。

2. 對物理概念建模。通過分析、比較、抽象、概括等物理思維過程，找出它們共同的、本質(zhì)屬性和特征，又必須忽略所研究模型的次要因素。盡管質(zhì)點的概念很簡單，忽略自身因素的影響，集中質(zhì)量的一個點，如果只教會學(xué)生質(zhì)點的概念，而沒有使