理想物理模型在高中物理教学中的基础作用和意义第一期

教 科 园 地
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Ｑ 年第１ － ０ 期 ～ ２ －
理 想 物 理模 型在 高 中物 理教 学 中 的基 础 作 用和 意 义
刘 晓春
（ 甘肃省舟曲县一 中 ）
摘 要 为使人们逐渐理解和 掌握 物理学的重要 和基本的规律 ，物理 学中用理想化模型代 替实在、复杂的物理研究对 象，即所谓 的理想物理模型。它是物理学研究方法和逻辑思维 的结 晶，是研 究物理规律 的重要基石 ，也是贯 穿于整个高中阶段 物理教 学 内容的重
使学生运用物理思维方式正 确透彻理解物理概念 、物理规律和掌握 ． 理解物理运动的过程 。 （ ２ ） 理解 物理学 中的难 点 ：中学物理教材 中有 许多物理知识 比 较 抽象难懂 ，学生 不容易理解和掌握 ， 理 想物理 模型就是科学抽象方 法的一种形式 ，它是 以客观实体为原型经过科学抽象的产物 ，是客体 主要特 性的反映。通过物理理想模型教学 ，突出问题 的主要 因素 、 约 化次要 因素 ，帮助学生建立起清晰的物理研究对 象，达到疏 通思维渠 道 ，使物理 问题化繁为简 、化难为易 ，起 到降低教学难 度的作 用，易 于学生理解 和掌握物理研究对象的本质特征及其规律 。如质点 、理想 气体 、点 电荷 、点光源等等。学生在理解这些概念时 ，很难把握其实 质 ，而建立概念模型 则是一种有效的思维方式。 （ ３） 形成科学 的预见 ：由于理想模型 的抽象过程 中舍去了大量 的次要 因素 ，突 出了事物 的主要特性 ，这就 便于发挥逻 辑思维 的能 力 ，从而使得研究结 果能够超越现有条件 ，指导研究的方向 ，形成科 学的预见 ，得到重要 的物理规律 。例如 ，为了研究平抛运动规律 ，我 们先将问题简化为下列两个过程 ：第一 ，质点在水平方向不受 外力作
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（ ２ ） 实物模型 。对物理研究对 象在 一定的环境 下将 一些 次要因 素忽略不计而理想化的模型。如 ：光滑面 、质点、弹簧振子 、单摆 、 原子核结构模型 、杠杆 、薄透镜 、 理想气体 、 点 电荷 、变压器 、理想 电流表 、理想电压表 等，这些模型 忽略 了研究对象受到研究系统对其 所施加的一些次要 因素的影响作用 ，从而 便于学 习者和研究者掌握研 究对象的一些 基本规律和性质所建立的一种物理 模型 。 （ ３ ） 过程模型 。这种模 型一般用于分 析物理事件发生的过程 ， 在实际的物理过程 中忽略某些对物理过程而言的次要 因素时往 往可 抽 象为理 想化 的变化过程 。如 ：热学 中气体的等温变化 、气体 的等压变 化 、气体 的等容变化 ；动力学中的弹性碰撞 、简谐运 动 、匀速 直线运
义。
４ 结 论
教 科 园 地
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《 电工 学 》教 学 方 法 改 革 浅 析
陈 彦 涛 卢 春 华
（ 安 阳工 学 院 ）
摘 要 《 电工学》是高等工科院校为非电类专业开设 的的一 门专业基础课 ，本 文探 讨 了传统教 学方法中的一 些弊端，针对 电工学的 内容 多、课 时少的特点 ，提 出了从理论教学到实践教 学一 系列改革 的意见和建议 ： 关键词 电工学 教 学方法 改革 《 电工学 》是 一门非 电专业 的技术基础 课程 ， 它 的主要任 务是 为学生学 习专业知识和从事工程技术工作打好电工技 术的理 论基础 ， 并使他们受到必要 的基本技能的 训练。电工学具有理 论与实践结合 紧 密 、设计的知识面广 、课时安排少等特点 ，某些传统 的教学 方法和教 学内容 已不能适应其教学要求 ，本文将从理 论教 学和 实践教学两大方 面对 电工学的教学方法改革加以探 讨。
１ 理想物理模型的类型 （１ ）模拟型模型 。物理 概念和规律在 形式上常常是抽 象的 ，但 在内容上是具体的 ，对于这样的研究对 象我 们可以采用模拟形式来描 述 如电磁学中的电力线 、磁感线 、等势面等物理模型 。这些实际不 存在的线或面并非是凭空臆造 ，而是通过科学模型的建立 ，达到形 象 地用这些模拟 的线或面使得这些看不见 、摸不着难以理 解的客观 存在 的物体 、物 质、规律具体化 、形象化 ，使人们对研究对象的本质和规 律 得到形象化的理解和掌握 ，并借助这样的形象化模型对其抽 象的内 蕴的客观物理规律方便地进行研究。中学阶段 教师的物理教学和学生 对 于这部分 电磁学抽象物理知识和规律的学习掌握都建立在这些理想 物理模型的建立之上。否则教与学都无法想象该怎么进 行。
要组成部分。
关键词
研究对 象 理 想物理模 型
高中物理教 学
在科学研究中，一种重要的方法就是在研 究事物时常忽略事物的 次要因 素而抓住 事物的主要 因素 ，从 而得 出事物的结 果 、性质或 规 律 ；同样在 物理学研究 中，为了 便于研究 ，人们在观察和实验时 ，会 忽略研究对象和物理过程 中的次要因素而只抓住主要因素 ，从而掌握 研究对 象的基本性质 和重要 物理 规 律。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 映了事 物联 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。这就是先建立理想化的物理 模型 ，然后在一定条件下 ，用于处理 某些 实际问题 。这种把物理研 究对象形式化 、纯粹化的方 法就是一种 理 想化 的方法 ，理想化的研究对象就 是物理 学中的理 想化物理模型 。 理 想化物理模型是学习物理知 识的重要手段 和方法 ， 在高 中物理知识 架构和学 习中始终起着 非常重要 的作 用。在 高中物理教学过程中如何 引导学生对物理模型及其科学方 法的正确有效 建立及 其思维方法的掌 握 ，直接关系到高中物理教学及学生学习的成败。
１ 理论教学
则 ，选择提炼新 教学 内容。授课内容既要 注意与各学科基础知 识的衔 接 ，又要兼 颐与后续 课程的联系。课程内容按 不同专业编排 ，采用灵 活 的组合方式 ，以适应 不同专业 、不同学 时和各 层次学生埘课程深度 和广度的要求 。
２ 实践 教 学
当前 电工学理论教学主要 存在 的弊 端有：一是重教而不蓬学 。教 师只重视理论推导 ，忽视了与实际的联 系 ， 这种 “ 填鸭式 ”的教学 由 于不能激发学生的学 习积极性 ，从而导致教学效果较差 。二是教师对 新知识点的引入不够 。教师在 引入新知 识点时没有把该知识点 同前面 课程以及后续课程的联系加以强调 ， 容易导致学生的积极性不高或对 后续知识的认识不足 。三是 不少教师在解决电工学 “ 内容多 、课时相 对少”这个矛 盾时显得有些力不从心。 对 学生而言 ，课堂教学是获取知识的最直接的途径 。如何提高课 堂教 学质 量 ， 提 高教 学效率 ，教师的教学方法显得至关重要。首先 ， 不能进 行 “ 填 式 ”的教学 ，应庄重教师与学生的交流和沟通。教师 绝不能 只顾着按照 自己的 备课闷着头 讲 ， 要 通过 学生在 课堂上 的表 现， 积极 与学生通过提 问等方式来沟通 ，调动学生的学 习积极性 。电 工学是一 门和 实际生活联系十分紧密的课程 ， 通 过举一些 生活 中比较 常见的例子来提问 ，能够让学生在思考中获取知识 。另外，在讲 完一 个知ｔ ｝ ｛ 点或分析方法之后 ，应该及时的给 出一些练 习题 目，讲与练相 结合才能充分调动学习的积极性和及时的巩固知 识。 随着 电工 电子技术的不断发展 ，电工教学的教学内容也应该不断 地填充新的内容 ，以跟上时代的步伐 ，从而弥补课本知 的不足 。教 师在教学过程 中要引入新的知识点 ，而且要把新的知识点 同前后的课 程结合起来 ，增强学生学习兴趣 ，提高学生的学习积极性 。要想做到 这一点 ，就要求教师 也要 不断 的学 习，扩充 自己的知识领域 ，跟上最 新的知识前沿 ，把新知识点 自己先吃透 ，对新知 识点的背景 、目的以 及实践应 用才能清楚地 讲解给学生 。 电工学本 身涉及的知 识面较广 ，除了电路理 论、正 弦交流电路 、 磁 路和变压器 等电工知识 ，还有模拟 电路和数字 电路等 电子知识 ，再 加上为 了跟上 时代的发展而引入的一些如可编程控制器等方面的新知 识 。面对 如此众多的知识点 ，传统 的 “ 黑板＋ 粉笔 ”的模式显然 已经 不 太适 合 ，因此 引入 计算机辅助教学 在 电工 学的教学 中显得很 有必 要 。利用 多媒体教学 ，一方面可以节省时间 ，传授更多知识。另一方 面 多媒 体课件 运用图形 、声音 、动 画等效果 ，使教学 内容生动 、形 象 ，更容易被学生所 理解 。例如 ，在 ｉ 井 解三极管的 电流放大工作原理
２ 物 理 理 想 模 型 的 作 用
（ １）培养学生 正确的科学思维 方法 ：中学物理教 学中培养学生 正确 的思维 方法是提高物理思维能力的基础 ，初学物理 的学生往往 只 注意知 识的学 习 ，并不关心思维 方法是 否正确 ，而在整个 中学 的物理 学习 中，不 同阶段 物理学 习思维方 法有不 同要求和特点 ，对此特点和 规律 的掌握直 接影响学生物理思维 的发展 和学 习的效果 ，因此 引导学 生建立和运 用正确的思维方 法很重要 。在物理教学过程 中对理想物理 模型的建立和分析过 程就是科学的思维方法培养和建立过程 ，由此能
用 ，那 么在此方 向上就做 匀速 直线运动 ；第 二 ，质点 在竖直方 向仅 受重力作用 ，就会预见到做 自由落体运动。如此可以使曲线问题 得到
简化 ，从 而寻找到其运 动规律 。
３ 理 想 物 理 模 型 在 教 学 中 的 意 义
由于客观 事物具有质的多样性 ，它们 的物理性质和运动规律往往 是 非常复 杂的 ，不可能一下子把它 们的规律全面认识和掌握清楚 ，因 而在 中学物理教学 中采用理想化物理模型来代替实在的客体 ，可以使 事物的性质和规律具有 比较 简单简明的形式 ，从而便于学生认识和掌