谈创建物理模型能力的培养

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建模能力的培养

建模能力的培养

在教学过程中应该通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的应用等等来培养学生分析、概括、抽象、推理等思维能力。

在中学物理教学中构建“物理模型”,是学习科学方法和提高能力的重要途径。

一、何为物理模型物理学所涉及的研究问题往往十分复杂,为了便于研究分析这些复杂问题,物理学研究中常常采用“简化”的方法,将这些复杂问题进行科学化抽象处理。

在此过程中,用一种能反映原物质本质特征的理想结构,去描述实际的物理过程、现象或事物。

而这种类似理想结构就称之为物理模型。

高中物理模型可以分为几大类:一是对象模型,比如,质点、轻杆、轻滑轮、理想气体、理想电表、均匀磁场、纯电阻用电器等;二是条件模型,如光滑表面、恒力、真空等;三是过程模型,如匀速直线运动、匀变速运动、匀速圆周运动等等。

纵观这几种物理模型,它们都具有高度的抽象性、形象性、科学性和假定性等特征。

物理模型是科学研究的理论依据,是一种重要的科学方法,是物理学理论研究的重要基石,在中学物理教学中构建物理模型,是培养学生创新能力和综合能力的重要途径。

可见,物理模型在中学物理教学具有重要的地位和作用。

二、中学物理教学中物理模型构建的策略1.理想化方法理想化法是构建物理模型的重要方法之一,是将所研究的物理现象进行理想化处理并构建出相应的物理模型的一种方法。

理想化的方法很多,如将物理形态自身理想化,比如理想弹簧、刚体等等;还有是将所处的条件进行理想化,如光滑、绝热等就是在此方法上建立起来的;另外,就是将运动变化过程理想化,如等压过程、理想过程模型主要就是由此方法构建起来的。

用理想化方法构建的物理模型是在理想状态下才有的,在现实物理问题中,却是不存在的。

2.类比法许多物理现象中,彼此之间存在着许多相似或相同的物理属性,于是人们推测某些现象之间存在着另外的物理属性,进而可以建立起相应的物理模型,这种构建的方法就是类比法。

类比法在物理学习中应用广泛而且效果很好。

物理现象的相似性是类比法构建物理模型的基础,也是关键,物理现象之间或多或少的相似性也为利用类比法构建物理模型提供了基础和条件。

如何培养学生的建模能力(物理教学)

如何培养学生的建模能力(物理教学)

如何培养学生的建模能力(物理教学)如何培养学生的建模能力(物理教学)在多年的物理教学工作中,我发现重视学生物理建模能力的培养,养成良好的解题习惯,对于提高学生的破题能力及提高解题速度有莫大的帮助。

在物理教学、教育过程中,从促进学生主体性发展角度而言,从培养学生的创新意识、创新能力出发,都应提高学生的物理建模能力。

什么是模型及物理建模呢?著名物理学家钱学森先生说过:“模型就是我们对问题现象的分析,利用我们考究得来的机理,吸收一切主要的因素,略去次要的因素所创造出来的一幅图画。

”物理学研究的是极其纷繁复杂的自然现象及其发展变化的规律。

对于我们研究的每一个对象,它涉及到的因素是非常多的,为了我们探究方便和易于抓住本质而从复杂的物理现象和物理过程中抽象出研究对象的简化描述或模拟即物理模型。

上述抽象及简化的过程就是物理建模。

怎样才能提高学生的物理建模能力呢?1、在物理教学过程中要有意识的培养学生的建模意识传统教学模式是以教师灌输为主,忽略学生的自主性,能动性,抑制了学生的思维。

实行新课程标准后,提倡创新教育,以提高学生处理问题的能力为目标,但这并不是说忽略概念和规律的教学。

这就要求我们教师抓住学生主体性这一特点,重视基本知识点的教学,增强知识点教学中的建模意识。

因为每一个知识点的获取,都与建模分不开。

教学中要重视建模方法指导及模型的分析与比较。

例如,在学习光学中光的直线传播时,讲到点光源,将点光源这个理想模型同力学中的质点模型,电场中的点电荷模型进行对比,学生便非常容易理解其印象深刻。

又如在电场的教学中,讲到电场力作功时,首先让学生把研究对象设想成一幅场景〈一个带电体从电场中一点A移到另一点B〉,然后跟重力场中重力做功进行类比;再将电势能与重力势能进行类比。

通过建模及类比,使学生对电场力做功情况及特点有了一清楚地认识。

又如,讲重力不计的带电粒子以初速度VO从垂直电场方向进入电场的运动时,引导学生将其与力学中学过的平抛模型的规律进行类比,使学生对类平抛规律有了明确地认识。

培养模型建构能力,发展物理核心素养

培养模型建构能力,发展物理核心素养

培养模型建构能力,发展物理核心素养当初中毕业生进入高中时,他们常常觉得物理特别难学。

原因是初中物理和高中物理之间的知识跨度非常大,这导致初中物理教学和高中物理教学迈出了一步。

如何将初中物理教学与高中物理教学衔接起来,把“台阶”变成“平坦的道路”;如何使学生尽快适应高中物理教学的特点,克服学习物理的困难,对于培养“建立物理模型”的能力非常重要。

关键字:初中;物理模型;核心素养;初高衔接引言核心素养是我国基础教育的改革方向,科学思维能力作为物理学科的核心素养之一,并且也是教师组织学生进行各种教学活动的主要目标。

学科思维涉及到的层面较多,教师在教学中需要加以重点关注。

建构主义学习理论强调,学习是学习者主动构建内部心理表征的过程,是学习者通过原始认知结构和从环境中接收的感官信息之间的交互作用产生信息意义的过程;学习的建构主要涉及到下面两个部分:新内容意义的建构以及现实经验的整合。

学生采用适合的学习方法来对知识进行深入的学习和掌握,从多个不同的角度对知识加以认知。

学生可以结合自身实际情况来选择适合的方法来对知识进行学习,没有独特的标准理解。

1初中物理与高中物理的区别一是高中教科书和初中教科书之间的差异。

首先,知识的数量增加了。

学科类别:高中与初中相似,但高中的知识量远大于初中。

二是提高综合性。

跨学科知识相互渗透、相互服务,加深了学习难度。

三是体系得到加强,教材知识结构显著提升。

由于高中教科书的理论性增强,往往以一些基本理论为提纲,按照一定的逻辑将基本概念、基本原则和基本方法结合起来,形成一个完整的知识体系。

第四,理论得到加强。

一些初中教材只需要初步理解和定性研究,而高中教材则需要深入理解和定量研究。

它大大提高了教材的抽象性和通用性。

第五,提高能力要求。

阅读能力、写作能力、计算能力、实验能力、分析能力和理解能力有待进一步提高和培养。

2物理模型建构的重要性及方法2.1开展趣味教学培养学生科学思维能力趣味教学在培养学生核心素质的教育教学中发挥着重要作用。

高中物理学习如何培养物理模型建立能力

高中物理学习如何培养物理模型建立能力

高中物理学习如何培养物理模型建立能力高中物理学习是培养学生科学素养、提高科学思维能力的重要环节之一。

而物理模型建立能力作为物理学习的核心要素之一,对于学生的科学探究能力和问题解决能力具有重要作用。

本文将从培养物理模型建立能力的重要性、培养方法及实施策略等方面进行探讨。

一、物理模型建立能力的重要性物理模型建立能力是指学生能够通过物理学知识和科学思维,将实际问题转化为物理模型,并运用模型解决问题的能力。

物理模型建立能力的培养对于学生科学素养的培养具有重要意义。

首先,物理模型建立能力是学生科学探究能力的关键环节。

通过建立物理模型,学生能够抽象出问题的本质,将其转化为可计算的数学模型,从而进行科学求解。

这种科学探究的过程,培养了学生的逻辑思维能力、分析问题的能力以及实验设计的能力。

其次,物理模型建立能力有助于培养学生的问题解决能力。

现实生活中,我们面临各种复杂的问题和挑战,培养学生的物理模型建立能力,能够使他们能够通过科学方法解决实际问题,培养他们的解决问题的能力和创新思维。

最后,物理模型建立能力是培养学生科学素养的有效途径。

模型建立是经过科学思维的逻辑推理和实验验证,这对于培养学生的科学精神和科学素养具有重要意义。

通过模型建立的实践,学生能够更加深入地了解到科学是如何发展和演变的,从而增强他们对科学的兴趣和热爱。

二、培养物理模型建立能力的方法为了有效培养学生的物理模型建立能力,教师应该合理选择教学方法和策略,下面是几种常用的培养方法。

1.理论指导结合实际问题在教学中,教师可以通过引入实际问题,运用物理理论进行解释,引导学生思考和探究。

通过这种方式,学生可以将课堂所学的物理知识与实际问题相结合,形成对物理模型建立的直观感受和理解。

2.案例分析与讨论教师可以选择一些有代表性的案例或实验,并引导学生围绕这些案例进行分析和讨论。

在分析和讨论的过程中,学生可以深入了解问题的本质,思考建立合适的物理模型并解决问题的方法。

构建物理模型,培养提高解题能力

构建物理模型,培养提高解题能力

构建物理模型,培养提高解题能力南平一中郑剑榕自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着千丝万缕的联系,并处在不断的变化之中。

面对复杂多变的自然界,人们在研究物理问题时,常常是遵循这样一条重要的方法论原则,即从简到繁,先易后难,循序渐进,逐步深入。

基于这样的一个思维过程,在物理学中,人们就建立了“物理模型”。

物理模型是物理思想的产物,是研究物理的一种方法,是在抓住主要因素、忽略次要因素的基础上建立起来的。

因而,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。

如何帮助学生正确构建和运用物理模型,培养学生的思维能力和解决实际问题的能力,在教学实践中,本人注重通过图像模型、数学模型、系统转换模型等多种物理模型的运用,启发、引导学生合理建立和运用物理模型,并逐步熟悉和掌握这种科学研究的思维方法,在解题过程中,充分运用和发挥物理模型的优势,化繁为简,化动为静,化抽象为具体,帮助学生理解解题思路,拓展思维,提高分析问题和解决问题的能力,获得事半功倍的效果。

一、物理中的数学模型的运用客观世界的一切规律,原则上都可以在数学中找到它们的表现形式。

在建造物理模型的同时,也在不断地建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型。

我们必须让学生强化这一见解。

当然,由于物理模型是客观实体的一种近似,因此以物理模型为描述对象的数学模型,只能是客观实体的近似的定量描述。

例:宇宙飞船横截面积为S =20m 2,以速度V =104m/s 的速度匀速穿过每立方米平均有5个质量为10-5kg 的微尘空间,求飞船发动机的推力。

解析:飞船与微尘碰撞时,微尘的运动有多种可能,或者向各个方向被弹开,或者附着在飞船上。

微尘与飞船相对速度很大,从抓主要矛盾角度来看,微尘“嵌入”飞船外壳的可能性最大。

于是我们可以假设与飞船碰撞的微粒“全部”附着在飞船上,与飞船具有共同的速度,而飞船的速度远大于微粒的速度,故把微粒可视为静止的,则可假设飞船在时间Δt 内“扫过”的空间是以S 为底、V Δt 为高的一个柱体,如图(1)所示。

高中生物理建模能力及其培养对策

高中生物理建模能力及其培养对策

详细描述
首先,需要将气体分子视为弹性小球,并忽略其体积和 形状;其次,分析温度和压强的关系,如理想气体的公 式是`PV=nRT`;最后,根据物理规律建立方程,描述气 体状态的变化。
05 结论与展望
结论
物理建模能力对高中生非常重要,它不仅可以帮助他们 更好地理解物理概念和规律,还可以提高他们的思维能 力和解决问题的能力。
性别差异
男生的物理建模能力普遍比女生更强,可能与男生的逻辑思维和空间想象能力相对较强有关。
高中生物理建模能力不足的原因
教材和教法问题
目前的物理教材和教法都偏重于知识的传授和计算的训练,对于 物理模型的构建和应用方面涉及较少,缺乏相应的指导和练习。
教师能力不足
有些物理教师自身的建模能力和意识也不足,无法有效地引导学 生掌握建模方法和技巧。
学生缺乏实践机会
由于课堂教学时间和资源的限制,学生往往缺乏足够的时间和机会 进行物理模型的构建和应用实践。
03 物理建模能力的 培养对策
提升物理教师对物理建模能力的培养意识
意识到物理建模能力的重要性
01
物理建模能力是学生学习物理的重要基础,有助于提高其解决
实际问题的能力。
加强对物理建模的认知
02
随着教育改革的深入推进,高中生物理建模能力的培养将更加注重与实 际生活的联系,通过引入生活中的案例和问题,让学生更好地理解物理
概念和规律,提高他们的学习兴趣和积极性。
未来,高中生物理建模能力的培养将更加注重跨学科的融合,如与数学 、化学、生物等学科的交叉融合,通过引导学生解决跨学科的问题,培 养他们的综合素质和能力。
高中生物理建模能力及其培 养对策
2023-11-05
目录
• 物理建模能力概述 • 高中生物理建模能力现状 • 物理建模能力的培养对策 • 案例分析 • 结论与展望

浅谈“物理模型”思维能力的培养与训练

浅谈“物理模型”思维能力的培养与训练
2 过 程物 理 模 型 .
拉 力 等 于 砂 和 砂 桶 的重 力 。 实 。 车 受到 的拉 力 不 正 好等 于砂 其 小 和 砂 桶 的 总 重 力 ,只 有 砂 和 砂 桶 的 总质 量 远 小于 小 车 和 法 码 的
总 质 量 时 , 可 近 似 地 取 砂 和砂 桶 的 总重 力 为 小 车 所受 的拉 力 。 才 这 是 我们 采 取 简 化 计 算 的 一 种 数 学模 型 , 摆做 简 谐 运 动 时 , 单 为
然, 由于 物 理 模 型 是 客观 实 体 的 一 种 近似 , 以物 理 模 型 为描 述 对 象 的数 学 模 型 , 只 能 是客 观 实 体 的 近 似 的 定 量描 述 。例 如 , 也 在
研 究 外 力 一 定 时 加 速度 和 质 量 的 关 系 实 验 中 ,认 为 小车 受 到 的
模型 是培 养 学 生 科 学素 养 的 重 要 举 措 , 也是 提 高 学 生应 用 所 学 知识 解 决 实 际 问题 能力 的必 备 手 段 。

于 电 场力 , 以舍 去 重力 的作 用 使 问题 得 到 简化 。 学 中 的光 滑 可 力
面 : 学 中 的绝 热 容 器 ; 学 中 的 匀 强 电场 和 匀 强 磁 场 等 , 是 热 电 都 将 物 体所 处 的条 件 理 想 化 了 。 4物 理 学 中的数 学模 型 . 客观 世 界 的 一切 事 物 , 存 在相 互 联 系 的 数量 关系 , 定 量 都 要
力 的 要 求越 来越 高 。 同时 , 高考 加 重 了对 建 立 物 理 模 型环 节 的 考
用, 抓住 物 体 在 下 落 过 程 中所 受 的重 力 , 忽略 下 落 过 程 中 所 受 的 空 气 阻 力 , 立 起 一个 理 想 化 的物 理 过 程 , 自 由落 体 运 动 。 尽 建 即 管 在 生 活条 件 中 , 正 的 自由落 体 运 动 并 不 多见 , 当物 体 下落 真 但

构建物理模型,培养创新能力

构建物理模型,培养创新能力

构建物理模型,培养创新能力学生普遍感觉高中物理难学:听听还懂,解决实际问题就困难。

问题的关键在于他们仍习惯于初中的那种形象思维方式,只会记概念、规律的静态结论,而不重视得出结论的过程。

只会照葫芦画瓢,模仿性地解决一些简单的物理问题,而不善于通过观察分析,提炼出现实情景的物理模型,纳入到相关的知识体系中去加以处理。

因此构建正确的物理模型是非常重要的。

一、构建理想模型是科学理论的依据纵观物理学发展史,许多重大的发现与结论,都是经过科学家们大胆地猜想,创建出科学的理想化的物理模型,并通过实验检验或实践验证,模型与事实基础很好吻合的前提下获得的。

伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落,当斜槽充分光滑时,小球可沿另一端斜槽上升到初始高度,另一端斜槽末端越接近水平,小球为达到初始高度,将会运动得越远。

如果末端完全水平,小球将一直运动下去,永不停止。

正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型,才有了惯性定律这一重大发现。

正是引入了这些理想化的物理模型,才得以使我们面对许多复杂的现实问题,通过简化处理比较顺利地予以解决。

二、要重视对学生建模意识的培养理想化的物理模型,是解决现实物理问题不可或缺的依据,其重要性不言而喻。

所以,教师在传授知识的过程中,要根据实际课时的内容安排,及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件,要求学生牢固把握住这些基本的物理模型,并且在具体应用它们解决物理问题时,引导学生如何根据题设条件,从物理规律出发,通过分析、综合、类比等,突出对所要研究问题起主要作用的因素,略去非本质的次要因素,使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型,应用掌握的相关知识予以解决。

当然,教师要循序渐进地启发引导学生,使学生逐步熟悉并掌握这种科学研究的思维方法,养成良好的思维品质,使构建物理模型的意识真正成为学生思考问题的方法与习惯。

物理情境来源于实际问题;以生产、生活及新的科技成果、新的科学研究课题作为素材背景,在物理教学中就要注重模型思维的方法,培养学生的分析理解能力,提取信息并结合所学知识创造物理模型。

高一物理学习中的模型构建与问题解决能力培养

高一物理学习中的模型构建与问题解决能力培养

高一物理学习中的模型构建与问题解决能力培养在高中物理学习中,模型构建和问题解决能力是学生们必须掌握的重要技能。

模型构建可以帮助学生更好地理解物理概念和现象,而问题解决能力则是学生运用物理知识解决实际问题的关键。

本文将探讨高一物理学习中如何培养模型构建和问题解决能力。

一、模型构建在物理学习中,模型构建是指通过建立适当的模型来描述和解释物理现象。

学生们可以利用数学、图表、实验数据等工具,建立起与现实世界相对应的简化模型,从而更好地理解物理概念。

1.1 数学模型构建数学模型是物理学中常用的一种模型构建方法。

通过运用数学符号和公式,学生们可以将物理现象转化为可计算、可预测的数学模型。

例如,在学习力学时,学生可以利用牛顿第二定律建立物体受力和加速度之间的关系,从而解决相关问题。

1.2 图表模型构建图表模型是指通过绘制图表来描述和分析物理现象。

学生可以将实验数据绘制成图表,通过观察和分析图表,推导出相应的物理规律。

例如,在学习速度和时间之间的关系时,学生可以绘制出速度-时间图表,从而更好地理解速度的变化规律。

1.3 实验模型构建实验模型是指通过实验和观察来建立物理模型。

学生们可以设计和进行实验,收集数据,通过分析实验结果来揭示物理现象背后的规律。

例如,在学习光的折射时,学生可以进行光线折射实验,验证折射定律,并建立起折射的数学模型。

二、问题解决能力培养问题解决能力是指学生们运用所学的物理知识解决实际问题的能力。

通过培养问题解决能力,学生们可以将物理知识应用于实际生活中,提高解决问题的能力和创新思维能力。

2.1 理论知识与实践结合物理学习中,理论知识是学生们解决问题的基础。

但光靠理论知识是不够的,学生们需要将理论知识与实际问题相结合,进行实践操作。

例如,在学习电路时,学生们可以通过搭建电路实验,验证理论知识的准确性,并解决相关的实际问题。

2.2 多样化问题探究为了培养学生的问题解决能力,老师们可以设计多样化的问题探究活动。

物理模型思维能力及其培养

物理模型思维能力及其培养

物理模型思维能力及其培养
物理模型思维能力是指利用已知的物理模型来解决问题的能力,包括确定模型、理解模型、应用模型和调整模型等方面的能力。


养物理模型思维能力的方法可以从以下几个方面着手:
1. 建立物理模型意识。

有意识地对物理现象进行观察和描述,
并将观察结果转化为物理模型。

2. 加强物理模型的理解。

对物理学中经典的物理模型进行深入
的理解、学习和应用;理解物理学中不同的物理学原理和概念的关
联和互相作用。

3. 提高物理模型的应用能力。

以真实的问题为背景建立与事实
相关的物理模型,运用已有的物理模型分析解决实际问题。

4. 注重物理模型的调整。

在应用物理模型的过程中,随时改进
和调整所选取的物理模型,以提高解决问题的准确性和实用性。

以上是培养物理模型思维能力的常见方法,但实际应用时应根
据不同的学习情况和实际需求来具体实施。

谈谈对学生物理建模能力的培养

谈谈对学生物理建模能力的培养
相 比
1 以使 问 题 大 为 简 化 , 中 较 为 方 便 地 得 出 物 体 运 动 . 可 从
的基 本 规 律 。
2可 以 对 模 型 讨 论 的 结 果 稍 加 修 正 . 可 用 于 实 际 事 物 . 即 的 分 析 和研 究 。 3有 助 于 对 客 观 物 理 世 界 的 真 实 认 识 , 到 认 识 世 界 , . 达 改 造世 界 . 为人 类 服 务 的 目的 。 二 、 物 理 模 型 ” 学 的 意 义 “ 教
一 一
沿 圆 形轨 道 和 椭 圆 形轨 道 运 行有 什么 区别 , 律套 用 卫 星匀 速 一 圆 周 运 动 的 物 理 模 型 . a v r 比较 加速 度 大 小 , 际上 , 用 =2来 / 实 当 卫 星沿 椭 圆形 轨道 运 行 时 . 有 引力 等于 向心力 这 一 关 系 已不 万 再 普遍 成 立 , 星 的 速率 要 发 生 改 变 星沿 椭 圆 形轨 道 2 过 卫 卫 经 Q、 两 点 时 的轨 道 半 径 并 不 是 圆 形 轨道 1 3 P 、 的半 径 ,而 应 确 定 轨 道2 O、 两 点 的 曲 率 半 径 。 如果 学 生 始 终 陷入 新 设 物 理 情 上 P 境 中不 能 自拔 , 极 易导 致 解 题 繁 杂 , 则 甚至 出错 。 然 需要 比较 既 卫 星 沿 不 同轨 道 经 过 Q、 两 点 时 的加 速 度 大小 , 应 抓 住 “ P 则 加 速 度 ” 一 关 键 性 的 词 , 析 产 生 、 响 、 定 加 速 度 大 小 的 因 这 分 影 决 素, 由牛 顿第 二 定 律 公式 人手 , 而 找 到求 解 问 题 的 突破 口。 从 ( ) 生要 学会 从 实 际 问题 中提 炼 物 理模 型 二 学 例 2有 三 个 质 量 相 等 的 钢 球 装 置 如 图2 示 。拉 开小 球 1 . 所 后 放 手 , 球 1 与 2 发 生 弹 性 碰撞 。 碰 前小 球 1 小 将 和3 没 的速 度 为 v , 问碰 后 各 球 的 速 度 如何 ? 思 考 此 问 题 时 ,思 考 者 必 须 对 球 1 球 2 球 3 撞 的 情 况 设 跟 与 碰 计 一 个 物 理 模 型 。一 个 设 计 是 把 球2 和球 3 成 一 个 整 体 。 后 2 看 碰 球 和3 获 共 同的 速 度 。 球 根 据 弹性 碰 撞 的 理 论 :

论物理模型化思维能力的培养

论物理模型化思维能力的培养

论物理模型化思维能力的培养摘要:近年来高考命题提倡能力立意优先,这就要求学生能够根据题目信息准确构建物理模型,再利用模型所对应的规律解题。

作者就学习、认识、应用模型的三个阶段谈谈对模型化思维能力培养的见解。

关键词:物理模型模型化思维能力培养物理模型是指具有典型性且满足一定条件的某一物体或某一物理过程。

在物理教学中,首先要引导学生步入模型这个思维的大门,进而适应这种思维形式,最后掌握物理模型化思维这一技能。

一、学习物理模型物理模型众多,现就竖直面内的圆周运动模型分析,该模型是应用比较广泛的一个物理模型,其变化也比较多。

先看它的基本模型——轻绳模型:质量为m的小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动。

运动过程中关键的几个物理量是绳子的拉力、加速度、速度,两个特殊位置是最高点和最低点。

在领悟基本模型的过程中需要将这些物理量研究透彻,并且研究清楚从最低点到最高点及从最高点到最低点的过程中,这些物理量的变化规律。

其变化规律小结如下:两个特殊位置:最低点f-mg=m最高点f+mg=m(当f=0时,v=,该速度也是确保小球能在竖直面内做完整的圆周运动的临界速度)两个典型过程:最低点→最高点-2mgr=mv-mv最高点→最低点 2mgr=mv-mv例1:绳系着装水的桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长l=0.4m.求:(1)桶在最高点水不流出的最小速率;(2)若水在最高点速率为4m/s,求桶在最低点时水对桶底的压力?(g取10m/s)[解析]该题是一个典型的轻绳模型,在学生了解该模型运动规律的情况下,可以准确做出解答。

(1)由mg=m 得v==2m/s;(2)由2mgl=mv-mv,f-mg=m得f=45n,根据牛顿第三定律水对桶底的压力为45n。

在学习物理模型阶段,学生尚停留在对模型基本知识的记忆、模仿阶段,对于模型本质特征还很茫然,这就需要我们不断思考,发现其本质的东西,拓展其应用的范畴。

培养学生物理模型思维能力的策略

培养学生物理模型思维能力的策略

培养学生物理模型思维能力的策略物理模型思维能力是指学生能够根据实际问题建立相应的物理模型来进行分析和解决问题的能力。

它是物理学学习中重要的一环,也是培养学生科学思维和创新能力的关键环节。

为了提高学生的物理模型思维能力,需要采取一些策略和方法。

培养学生的观察和实验能力是培养物理模型思维能力的基础。

学生通过观察和实验,可以积累实际的物理现象和数据,从而建立起对问题的认识和理解。

教师可以设计一系列的实验活动,引导学生主动观察和实践,培养他们的实验技能和数据分析能力。

引导学生学会提问和思考是培养物理模型思维能力的重要方法。

学生在学习物理过程中,应该学会提出问题,并通过思考和探究来解决问题。

教师可以提供一些引导性的问题,帮助学生思考和分析问题,激发他们的思维潜能。

第三,培养学生的抽象思维能力是培养物理模型思维能力的关键。

学生需要将实际问题抽象成数学模型,并进行求解和分析。

在教学过程中,教师可以引导学生分析问题的本质和关键点,培养他们的抽象思维能力。

同时,教师还可以通过引入一些具体的案例和实际问题,帮助学生将抽象的物理概念联系到实际生活中。

第四,培养学生的团队合作能力是培养物理模型思维能力的重要手段。

在现实生活中,解决复杂问题往往需要团队合作的力量。

教师可以组织学生进行小组合作,让他们共同思考和解决物理问题。

通过团队合作,学生可以相互交流和讨论,共同建立物理模型,培养他们的合作精神和创新能力。

培养学生的实践能力是培养物理模型思维能力的重要途径。

学生应该通过实践活动,将理论知识应用到实际问题中,培养他们的实际操作和解决问题的能力。

教师可以设计一些与实际生活相关的实践任务,让学生亲自动手进行操作和实验,从而提高他们的实践能力和物理模型思维能力。

培养学生物理模型思维能力是物理教学中的重要任务。

通过以上策略和方法,可以有效提高学生的物理模型思维能力,培养他们的科学思维和创新能力。

同时,这些策略和方法也可以在其他学科的教学中借鉴和应用,为学生的综合素质提升提供有力支持。

构建物理模型 培养创新能力

构建物理模型 培养创新能力

构建物理模型培养创新能力新世纪教育改革的纵深发展,旨在全面提高学生的素质。

近年来高考内容的改革,也体现了注意对学生能力和素质的考查。

所以,对高中物理这门课程,重要的是培养学生的科学素质,也即体现在对学生的创新精神和实践能力的培养上。

物理学是一门研究物质最普遍、最基本的运动形式的自然科学。

而所有的自然现象都不是孤立的。

这种事物之间复杂的相互联系,一方面反映了必然联系的规律性,同时又存在着许多偶然性,使我们的研究产生了复杂性。

例如,在研究物体的机械运动时,实际上的运动往往非常复杂,不可能有单纯的直线运动、匀速运动、圆周运动。

为了使研究变为可能和简化,我们常采取先忽略某些次要因素,把问题理想化的方法,如引入匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动和简谐运动等理想化的运动。

这就是先建立物理模型,然后在一定条件下,用于处理某些实际问题。

物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。

1 什么是物理模型自然界是纷繁复杂、千变万化的,人们要研究的实际问题往往有众多的因素,为了研究问题的方便,物理学上常常采用“简化”或“理想化”的方法,对实际问题进行抽象化处理,保留主要因素、略去次要因素,得到一种能反映原物质本质特性的理想的物质(过程)或假想结构,此即为物理模型。

物理模型是形象思维和抽象思维的统一,是物理学研究的常用方法。

“物理模型”的建立,是人们认识和把握自然的一个典范,是先人的一种创举。

“物理模型”的建立是一个创造性过程,对物理模型的认识和理解也是一个创造性的过程,一个培养创新能力的过程。

可见,引导学生真正认识和理解甚至建立“物理模型”,显然是培养学生创造性思维和创新能力的不可多得的途径。

2 物理模型在教学中的作用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。

物理(心得)之浅谈物理模型与建模能力的培养

物理(心得)之浅谈物理模型与建模能力的培养

物理论文之浅谈物理模型与建模能力的培养现在高考的重要指导思想是从知识立意向能力立意的转变,着重考查学生对知识的理解、迁移、应用能力。

命题已向联系实际、与现代科技相结合的方向发展,考查学生学以致用的能力素质。

这就需要学生把实际问题转化成物理模型来寻求解决方法。

那么在教学中重视物理模型的教学及建模能力的培养就显得尤为重要。

一、物理模型所谓物理模型就是为了便于抓住本质,解决问题,把复杂的物理过程或研究对象(事物),取其枝干,弃其蔓叶后,进行高度的概括,归结为一些简单的模型便于研究。

物理模型的特点典型性。

物理模型是从一类物理问题中,抓住主要的本质问题,删除干扰和次要因素,集基础知识与基本规律于一体,具有代表性的结晶。

方法性。

物理模型不只是知识的结晶,同时也是思维的结晶。

掌握好物理模型,除了加深对物理概念的理解之外,还可以从物理模型的建立,理解物理知识深刻的内涵及外延,体会将物理知识应用于解决实际问题的思路和逻辑方法入手。

美学性。

物理模型能简明扼要地揭示物理问题,体现了它的形式美。

物理模型是知识与思维的产物,是知识与能力的完美结合,体现了它的和谐美。

随着学习的深入,对同一模型会有不同层次的体会和感悟,会为它丰富的内涵所折服,体现它的内在美。

物理模型的分类物理模型一般有三类:一类是把研究对象视为抽象的理想模型。

这类模型有:质点、刚体、弹性体、理想气体、弹簧振子、单摆、点电荷、点光源、薄透镜、卢瑟福模型等,牛顿的质点模型、玻尔的原子模型、理想气体模型等均属“对象模型”。

它的特点是将研究对象简化成某种物理模型,从而使问题简化、直观、形象;另一类是把物理过程抽象为理想模型。

此类模型重要的有:匀速直线运动、完全弹性碰撞、等温变化、恒定电流等,物理过程总是在一定条件下发生,将条件理想化以便突出主要的物理现象与过程,这便是条件模型方法。

例如“光滑”、“均匀”、“轻质”等也属条件模型;还有一种是将物理过程发生的条件抽象模型化。

物理模型培养

物理模型培养

注重方法训练,渗透模型能力培养
法国科学家笛卡尔说“最有价值的知识,是关于方法的知识”。

物理模型的建立,是对客观事物本质属性的一种高度抽象。

例如,光学中所研究的光路传播路径时,光路是看不见摸不到的,我们使用一条看得见的实线来表示光路传播路径。

光线模型的建立就是用看得见的一条实线来表示光的传播路径的需要。

这不仅为我们认请事物的本质提供便利,而且为处理问题提供了一系列的基本方法。

通过发掘其中的方法,定能使我们站在一个新的高度上认识初中物理问题。

一般来说,初中物理模型中蕴藏的方法是很多的,如数学的公式﹑图像等方法,物理学中的理想化﹑等效﹑对称﹑类比的方法等。

现举一例子,在电压和电流的教学中,利用类比方法建立物理模型,通过物理模型有效迁移。

加强初中学生对概念理解,介绍电压使电路中形成了电流,电源是提供电压的装置。

首先建立好右图的抽水机的模型,让学生看到A、B两杯水面高度不同是形成水流冲动涡轮转动的原因,当水面相平后,水就停止了流动。

要让水持续流动,就需要用抽水机把B杯中的水抽到A杯,使两杯水面再次形成液面差。

接下来用右图和左图进行类比说明:通过抽水机模型的建立并有效进行类比教学,启发学生归纳出:水的流动是因为有水压,电荷作定向移动是因为有电压。

因此可知电压使电路中形成了电流,电源使提供电压的装置。

诚然,初中生建立物理模型只是处于一个初级阶段,但这种经常性的有意识的建模熏陶无疑对学生将来高中、大学物理的学习有着极大的促进作用。

同样,初中生建立物理模型能力的培养方法尚有许多,在此略加论述,希望得到同行的指教。

高中物理学习方法 物理课堂突破 培养学生的物理模型建立能力

高中物理学习方法 物理课堂突破 培养学生的物理模型建立能力

高中物理学习方法物理课堂突破培养学生的物理模型建立能力高中物理学习方法物理课堂突破培养学生的物理模型建立能力物理学作为一门重要的基础科学,对于培养学生的科学思维和解决问题的能力具有重要意义。

然而,由于物理内容的抽象和深奥,许多学生在学习物理时感到困惑和无趣。

因此,在物理课堂教学中如何突破固有模式,培养学生的物理模型建立能力是一个重要的问题。

首先,物理老师需要借助实验室和实际生活中的案例来帮助学生理解物理原理和概念。

例如,在学习力学时,可以利用简单的物体下滑实验,通过实际操作感受到重力的作用和运动的变化规律。

同时,通过与学生一起观察和分析日常生活中的现象,如摩擦力、电磁感应等,可以使学生更好地理解抽象的物理概念。

其次,物理课堂应注重激发学生的学习兴趣和动手实践能力。

除了传统的讲解和习题训练外,可以引入一些趣味实验,如制作简单的电磁铁、悬挂物体等,让学生亲自参与其中,从而激发他们的好奇心和实践能力。

此外,对于理论知识的学习,可以通过讲解生动有趣的例子来引发学生的思考,比如物体自由落体的实际应用和相关领域的发展。

通过这样的方式,学生可以更好地理解物理学中的抽象概念,并将其与现实生活联系起来。

另外,物理教学还可以通过模型建立来提高学生的学习效果。

物理模型是将物理实验和观测结果转化为数学表达式或图形的过程,是物理学中解决问题的关键。

因此,培养学生的物理模型建立能力是提高他们解决实际问题能力的关键。

在教学中,物理老师可以引导学生通过观察和实验,获得物理规律的数据,并通过图表、公式等方式将其表达出来。

还可以通过引导学生进行多样化的实践活动和课堂合作,让他们能够动手进行实际操作,培养他们的建模和解决问题的能力。

最后,为了更好地突破物理课堂的固有模式,学校和教师团队可以组织一些额外的课外活动和比赛,如物理实验竞赛、科学作文比赛等。

这样的活动可以拓宽学生的物理学习视野,并激发他们对物理学的兴趣和热爱。

同时,通过参与比赛和交流,学生可以与他人进行经验分享和合作,进一步提高他们的物理模型建立能力。

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谈创建物理模型能力的培养
作者:刘树杰
来源:《中学物理·高中》2013年第11期
著名物理学家钱学森先生说过:“模型就是我们对问题现象的分析,利用我们考究得来的机理,吸收一切主要的因素,略去次要的因素所创造出来的一幅图画”.物理模型是基础知识的高度概括,创建模型能力是高中学生学好物理必须学会的本领,是学生应用物理知识解决实际问题的关键.
1物理模型的特点
(1)典型性:物理模型是从一类物理问题中,抓住主要问题,删除干扰和次要因素,集基础知识与基本规律于一体,具有代表性.
(2)方法性:物理模型是知识、思维的结晶.掌握好物理模型,除了能够加深对物理概念的理解之外,还可以从物理模型的建立来理解物理知识的内涵及外延,体会将物理知识应用解决实际问题的思维和逻辑方法.
2物理模型的分类
在中学物理中,根据实际研究问题的性质,有三类常见的物理模型:
(1)实物模型:这种模型教材中比较常见,一般用于建立某个物理概念,对理解概念起着不可估量的作用.如质点、点电荷、弹簧振子等.
(2)过程模型:这种模型一般用于分析物理事件发生的过程,建立物理图景.如自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动等.
(3)问题模型:如“追击相遇问题”、“连结体问题”、“子弹打木块问题”等,这类模型以问题为核心,形成一种解决问题的一般方法,使处理问题的思路清楚,可以化繁为简,化难为易,这种模型教材并无明确提出,但在实际应用上却屡建奇功.
3建模能力的培养
3.1让学生掌握创建物理模型的基本方法
3.3.2培养学生正确的解题习惯
一般的解题程序是:文字→情景→模型→过程特征→规律→方程→数学解→物理判断.学生要养成主动参与,积极思考的良好学习习惯.提高从原始题目中采集信息、处理信息,建立
起与题目相对应的物理模型的能力.在课堂教学中采用化繁为简或由浅入深的教学策略来处理
复杂的多种过程多种模型组合的问题.
例3如图3所示为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P 点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.问:荧光屏上P点和O点的距离?
本题依过程可简化为如下几个的模型:
(1)电场加速模型:可用动能定理解.
(2)电场偏转模型:可用类平抛模型-运动的合成与分解分析.
(3)直线运动模型:就是一个简单的匀速直线运动.
这都是我们多么熟识的典型模型和规律,相信只要严格按照解题程序去做,一定会是迎刃以解!
3.3.3注意做好归纳和总结
帮助学生分清相似模型间的区别和不同模型的适用条件,分清物理模型与现实原型的差别.我们要注重一题多解、一题多变、多题归一,创建模型,理解模型,活用模型,让习题成经典.我们在教学中还应有意识地培养学生的知识迁移能力.对于复杂的问题,如果学生能将熟悉的
物理模型迁移至新问题,对解决问题可起到事半功倍的效果.如:带电粒子在电场中的偏转,
用学生所熟悉的平抛运动的模型来解决就很方便.
总之,物理模型的建立,在物理规律探索与研究、物理理论的提升和整合、物理思想的推广与传承中都起了至关重要的作用.在中学物理教学中,建模能力是培养学生科学素养的重要
举措,也是提高学生应用所学知识解决实际问题能力的必备手段.。

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