高中物理教学中物理模型建构能力的培养

作者：陈雪工作单位：江苏省如皋市第二中学

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修改意见：1、具象是错了吗？还是就这样？2、2.2数学模型2.3理论模型是否可以举出具体的事例呢？如数学模型平行四边形定则的矢量运算，位移中的二次函数，物理图像中纵横坐标斜率的物理意义，粒子在复合场的极值法，最值法等等。2.3理论模型是否有些模糊呢？是假设法？麻烦您先这样改一下，明天再发给我看看。

高中物理教学模型建构能力的培养

摘要：高考物理改革不再是对物理定理生搬硬套，而是以高中物理知识为基础，结合生活中的实际案例不断创新。由于学生没有很好的掌握如何把物理问题构建成物理模型的方法，在日常的物理教学中，老师应当加强培养学生物理模型构建的思维，使之物理模型构建的能力不断提高。

关键词：物理教学改革模型建构能力培养

1、物理模型构建

物理学，是一门研究自然界广泛存在的各种最基本运动形态、物质结构和物质间相互作用的学科。由于自然界中存在的物质种类名目繁多，运动形态各异，在生活中遇到的物理现象，并不像书本中的例题一样简单、孤立，常常都是多种物理现象的并存。人们在研究自然界中各类物理现象时，一般都遵循“从简到繁、先易后难、循序渐进、逐次深入”的原则。

我们的学生在学习物理知识的同时，更要懂得物理学的研究方法。一般情况下，都是将研究对象的本质抽象地表现出来，把物体以及物体的运动过程构成一个物理模型。在物理教学中，老师常常要求学生在解决物理问题时，要在脑中想象出一个清晰的物理模型，要明白这个物理现象发生的过程等等。这就是通过对物理知识的认知来建立、利用物理模型解决物理问题的办法。在学习和解决物理问题时，要学会对物理定理、公式等进行科学的想象，对待问题要客观、具象，要懂得如何将一个复杂的物理问题转化几个简单、形象的问题进行解决，这样才能构建出一个正确的物理模型，才能更好的解决各种综合性的物理难题。

2、物理模型的常见分类

在高中物理中，物理模型的基本类型有以下几种：概念模型、数学模型以及理论模型。我们将对这几种物理模型分别进行讨论。

2.1、概念模型

概念模型，是指为了能更清晰的描述物体运动将物体或物体运动过程进行抽象化。如，质点、自由落体运动、圆锥摆、电场线和光线等问题都可以运用概念模型来解答。在学习运动概念模型时须注意的问题有：（1）一定要理解概念模型的本质，并且对其灵活运用。（2）要知道概念模型适用于哪些物理问题，不能生搬硬套。（3）在运用概念模型时一定要将容易混淆的物理定理区分开来。

2.2、数学模型

在解决物理问题中为了反映出物体的属性以及物体的运动过程，将问题些简化并且做出一定的假设，通过数学运算得到的数据结构，就是数学模型。在数学模型中数学公式一定要与物理定义相结合，这样才能正确的解答出问题，如果只是使用数学公式对问题进行解答，不注重物理定义的使用范围，这样得出的结果可能就是错误的。

2.3、理论模型

理论模型是指，在物理学的研究和发展的历史长河中，物理学研究人员总是会发现一些物理现象与当下现有的物理学定理不符，研究人员就提出了一些假说对这些现象进行论证。学生在解决与生活相关的一些物理问题时，可以大胆的提出一些假设，然后对其进行分析，通过分析数据证明假设是否正确。

老师在课堂教学的过程中，要不断引导学生利用建构物理模型来解决各种物理问题，对学生运用物理模型的过程发生的问题进行总结，使他们在自己解决物理问题时能高效的构建物理模型。

3、物理模型构建的实施

3.1、培养学生物理模型建立的意识

当学生需要解答物理问题的时候，要先将题目中无关紧要、不影响结果的因素剔除出去，抓住问题的主要因素，做到透过现象看本质。比如，在解决电磁强度等物理问题中，学生往往很难准确地看到这些事物的本质，这就需要建立物理模型来解决问题。

老师在课堂的教学中也要突出物理建模在解决问题的优点，要求学生通过物理建模的方式来解答相对应的物理问题，培养学生在解决物理问题时优先考虑用物理模型来解答的意识。

3.2、激发学生物理模型建构的欲望

物理学的定理生涩、难懂，如果靠单纯地将书本上的定理转化为抽象化的思考，很难引起学生对物理建模的兴趣。这时，老师可以通过结合实际生活中的一些小事来激发学生的兴趣。比如，可以引导学生将书本上的物理知识与体育课堂中的扔铅球运动结合，通过建立相对应的物理模型计算铅球运动速度、轨迹等。

3.3、培养学生独立建立物理模型的能力

高中物理中许多物理定理都很抽象化，学生单从课本的文字中学习会对物理这门学科产生厌恶。老师在课堂中可以利用“物理建模思想构建”来展开教学，如分析“光的折射”时，通过一些小的实验，（如将一根筷子放入装满水的水杯中，筷子“断了”，让学生对这一定理发生兴趣，老师再加以引导、启发使学生自己通过建立物理模型来解决问题。

在解决物理问题时，学生建立的物理模型常常会出现偏差，这时老师就需要加以引导、改正，使学生对物理定律有更深的理解，使之解题思路更加清晰。久而久之，学生就有了独立建立物理模型来解决物理问题的能力。

总结：

在当今物理教学中，物理模型的构建提供着不可估量的作用。学生通过物理模型的构建不仅能够更加直观、立体地对物理问题进行解答，还能加强学生对物理知识的理解和运用，更可以培养学生的创新思维和能力。虽然物理模型构建能更加直观的解决物理问题，但是学生构建物理模型的能力也是经过长期的学习才能具备的。所以，老师在物理课堂教学中要不断的启发、培养学生使用模型构建来解决问题的意识，使他们具有独自建立物理模型来解决物理问题的能力。

参考文献：

[1] 赵鹏飞.《高中物理教学中物理模型建构能力的培养》[J].《物理教学探讨：

中学教学教研专辑》2012（11）

[2] 张立健.《高中学生物理模型建构能力培养的策略研究》[D].《福建师范大