高中物理模型教学的探究

段兰昌

（河北省衡水市武强县武强中学 河北武强 053300）

高中物理模型教学的探究

段兰昌

（河北省衡水市武强县武强中学 河北武强 053300）

在新课程改革的大环境下，现今的教育要求培养的人才具有创新能力，而我们现阶段的物理教学中，往往忽略对模型思维能力的培养，这就不利于学生掌握科学的思维方法，物理模型教学能帮助学生掌握物理模型建立的，培养科学思维方法和创新实践能力，因此物理教学中应提高对模型教学的重视。本文对当前物理模型教学现状进行研究，又对现有物理模型教学理论进行理论综述，以"以竖直平面的圆周运动运动规律"为教学案例，给出了物理模型教学的案例。通过研究，既丰富物理教学理论，又可对物理模型教学进行总体的把握。

物理模型 教学过程 课型

在新课程改革的大环境下，现今的教育要求培养的人才具有创新能力，而我们现阶段的物理教学中，往往忽略对模型思维能力的培养，这就不利于学生掌握科学的思维方法，物理模型教学能帮助学生掌握物理模型建立的，培养科学思维方法和创新实践能力，因此物理教学中应提高对模型教学的重视。物理模型是指:物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂，为了便于着手分析与研究，物理学中常常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构，去描述实际的事物(过程)。这种理想物质(过程)或假想结构称之为“物理模型”。在物理教学中，教师如果善于设计和运用这些物理模型，不但可以帮助学生迅速理解和掌握物理知识，而且在发展学生智力、培养学生能力方面起到非常大的作用。

一、物理模型是教师讲清概念的法宝，也是学生理解概念的捷径

对一些抽象的、无形的概念，建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。例如，我们在运动学中建立了“质点”模型，学生对这一模型有了充分的认识和足够的理解，为以后学习质点的运动、万有引力定律、物体的平动和转动，以及电学中的“点电荷”模型、光学中的“点光源”模型等奠定了良好的基础。使学生学习这些新知识时容易理解和接受。如：磁场、电流等难以接受。因此教师在讲解这些抽象的物理概念时，有必要制作一些特定的物理模型（直观教具）将这些抽象的概念形象化、具体化，降低学生的理解梯度，教师比着模型讲解概念“言之有物”，学生看着理解概念“心中有像”。

二、物理模型是培养学生思维能力的重要工具

借助物理模型不仅能形象直观地说明物理现象和物理规律，而且还能从物理模型中抽象出物理概念和规律所反映的物理本质，它是在具体形象的基础上，通过抽象思维的结晶。

在教学中利用物理模型引导学生进行综合分析，从中找出它们所包含的物理本质，逐步培养学生的抽象逻辑思维能力。例如，在讲解磁场时，由于学生从没有接触过“场”的概念，磁场又摸不着、看不见，学生无从感知什么是“磁场”，磁场有哪些特性。为了便于学生感知，我们可以用碎铁屑的规则排列把磁场显示出来（用电视机显像管显示效果更好），让学生用眼观察，学生就能接受“磁体周围存在磁场”这一物理事实了。这样磁场的模型——磁感应线就被学生感知出来啦。然后教带领学生分析：不同磁体周围磁感应线形状不同，说明磁场有形状；小磁针放在磁场中有确定的指向，说明磁场有方向，用磁感应线上的箭头来表示。磁感应线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。放入磁场中的小磁体会受到力的作用，且N极受力方向与该点磁感应线方向一致。最后引导学生对以上几点进行综合，就可以得出磁场的物性。磁场有形状、有方向、有强弱，对放入其中的磁体有力的作用。这个推理过程根据学生的思维发展规律，从感知出发，通过分析，撇开模型的具体特点，抽象出它所包含的本质东西，不但降低了学生理解梯度，还锻炼了学生的思维能力。

三、物理模型，是连接师生之间的桥梁

物理模型，是辅助老师讲解课本知识的一种工具，它的形成过程本就是一个极具创造性的过程，同时它也是老师在讲课时使用最多的一种方式。将物理模型应用于物理课堂中，简化了课本中许多复杂的知识内容，让学生容易理解、掌握，它作为物理知识的载体，常常带给学生独特的视觉感受。老师通过模型将知识的内容真实地展现在学生面前，让学生通过亲自观察去感受真实、可触摸的知识。

作为老师讲课时最常借助的工具之一，它可以将老师所要表达的思想、观点等都清晰地转述给学生；学生们通过接触模型，就像真实地触摸到课本里的知识一样，另外物理模型还可以很好地帮助学生理解课本中的难点、重点，简化知识。这样老师和学生之间通过物理模型得到了很好的交流和沟通，帮助老师传播知识的同时又让学生愉快的接受知识，起到了很好的桥梁作用。例如老师在讲解“摩擦力”时，就可以借助于物理模型来讲解，让学生亲自感受一下什么叫摩擦力，帮助老师进行摩擦力的课程教学同时也让学生得到很好的实际体验，通过借助模型很好地简化了老师的教学，帮助学生学习。物理模型在教学过程中是连接老师教学和学生学习的桥梁，这种作用也得到了淋漓尽致的展现和恰到好处的表达，有效地提高了学生的学习效率，提高了老师的教学质量，提高课堂效率。

掌握了模型解题法后，用模型的思路来解题，看到题型之后，脑子里马上闪现出相对应的模型，抓住踩分步骤，巧妙解答，不仅省时间，而且准确率高了，同时核对也只需要按模型来校对，做题步骤少而精，错误率低。物理问题中有很多知识都是很有规律的，都是关联的，我们只要利用它们之间的相似，利用等效替代，把问题归入已知的规律中，就能把问题简化，复合场问题的等效处理就体现了这一点。因条件和时间的限制对物理模型教学的研究仍偏重于理论，在教学中开展的模型教学实践还远远不够，物理模型教学过程理论应用与实践，有待进一步进行更深入地研究。

[1]蔡祯荣，陆瑞杰。物理模型与中学物理教学[J].物理教师1997.6，3。

[2]全日制普通高级中学物理教学大纲（第一版）。人民教育出版社，2002.