高中物理教學之物理模型建構(gòu)實踐探究

黃克鎮(zhèn)

新課程目標對教學有了新的要求，在摒棄原有學習死知識的基礎(chǔ)上更強調(diào)培養(yǎng)學生的素質(zhì).高中物理是一門基礎(chǔ)性學科，由于課程本身的復(fù)雜性，構(gòu)建物理模型成為促進課程學習的必要途徑，因此對該教學方法要給與高度的重視.物理模型教學可把物理模型作為教學內(nèi)容的基點，讓學生在構(gòu)建物理知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展思維、鍛煉能力，通過其特設(shè)的途徑，學生不僅可獲得物理知識，也可使自身的思維得以訓練.

一、高中物理教學及物理模型構(gòu)建簡析

（一）高中物理教學及物理模型構(gòu)建的必要性

高中物理教學反映的是現(xiàn)實生活中最本質(zhì)、最一般的規(guī)律，也是學習其他課程的基礎(chǔ)性學科，課程本身與現(xiàn)實現(xiàn)象有直接的聯(lián)系，因此具有一定的復(fù)雜性，不利于學生的學習.在教學方法中，構(gòu)建物理模型可以有效的連接理論與實踐，進而促進學生對課程的理解.而在研究與解決物理問題的過程中掌握物理方法和思想是解決問題的關(guān)鍵，利用物理建模可以將抽象的問題具體化、將抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維；或者是將具體問題進行理想化，這樣可以把復(fù)雜的問題簡單化更利于學生的理解.運用這樣的教學方法可以培養(yǎng)學生的解決物理問題的思維，進而提高學生對物理問題的解決能力.因此構(gòu)建物理模型在高中物理教學中是必須的，也是有價值的.

（二）物理模型構(gòu)建的過程和方法

構(gòu)建物理模型的教學方法指以構(gòu)建物理模型為教學的主要內(nèi)容，進而使得學生更容易的構(gòu)建知識框架、發(fā)展思維.其中這一教學方法的目標是促進學生對相關(guān)知識、技能的掌握，使學生掌握一定的物理研究方法，提升其思維能力.

這一教學方法的原則：以學生為學習的主體、教學方法多元、重視理論與實際之間的聯(lián)系.構(gòu)建物理模型要經(jīng)歷三個階段，即模型的構(gòu)建、模型的識別和模型的應(yīng)用.在構(gòu)建的過程中使用的方法較多，主要有理想化法、等效代替法、類比聯(lián)想法、抽象總結(jié)法等.

二、物理模型構(gòu)建在高中物理教學中的應(yīng)用

物理模型構(gòu)建過程中應(yīng)用的方法是多樣的，在教學實踐中要根據(jù)課程教學內(nèi)容的要求運用適當?shù)姆椒ㄟM行建模.例如在高中物理教材必修1第六章曲線運動中，涉及到圓周運動、曲線運動、平拋運動的學習，在這一章節(jié)的學習中可以利用類比聯(lián)想的方法進行學習.其中在曲線運動的教學實踐中，教師可以將生活實踐中的類似曲線運動的事物總結(jié)在一起進行類比，找到事物的共同特點，這樣學習更容易.譬如實踐中的汽車轉(zhuǎn)彎、汽車的過橋過程等現(xiàn)象都屬于曲線運動，在教學中將具有類似特征的現(xiàn)象進行編排，讓學生從中找到共同點，這樣更有利于知識的理解與掌握.此外在光波這一教學內(nèi)容的學習上也可以采用類比的教學方法，在教學中由于光速太快，無法對其產(chǎn)生的波進行直接的觀察.但是根據(jù)所學的內(nèi)容，光與聲一樣具有反射和折射的特性.在這樣基礎(chǔ)知識的前提下可以將光的波動性進行類比推測，依據(jù)聲波的特性建立光波動的模型.類比的方法可以有效的將所掌握的的內(nèi)容與新接受的內(nèi)容進行遷移，利于新知識的掌握.

構(gòu)建物理模型的過程中有一種方法稱為具象法，即將人們不熟悉的現(xiàn)象與事件中接觸較多的視覺現(xiàn)象進行聯(lián)系.譬如在高中物理教材選修1第2章節(jié)磁場的課程學習中就可以采用具象的方法進行建模，由于磁場看不見摸不到，學習的過程中不利于學生的認知.但是磁場中的磁感線、電場線等與學生所學的幾何中的點、線、面等概念是相近的，學生也比較熟悉.因此，在教學中教師可以將兩者聯(lián)系在一起，對磁場中的電場線、磁場線和等勢面進行點、線、面的具象化.此外在楞次定律的學習中，在判斷電流流動方向的學習中，有效的利用右手，將電流流動具體化，形成了右手螺旋定則，這樣可以使學生在解決問題的過程中更形象、具體，便于知識的掌握.

在物理模型的構(gòu)建中使用抽象方法也是一種較常用的方法，即在不影響研究結(jié)果的前提下將物體的質(zhì)量、形狀等忽略.譬如質(zhì)點模型的建立就是有效的利用了抽象的方法，建模的過程中只考慮物體的質(zhì)量而忽略其形狀等，這樣可以對問題進行簡化，更有利學生的學習.此外在電學這一章節(jié)中點電荷模型的構(gòu)建也有效的利用了抽象的方法.由于帶電體的線度相對于帶電體之間的距離來講要小得多，學習靜電力的過程中，其影響因素主要是電量與其間的距離，而帶電體的線度對其影響甚微，所以可以忽略.且?guī)щ婓w的形狀、大小和電荷分布等因素也對靜電力的影響不大，因此可以忽略，這樣就可以在學習的過程中將帶電體看成一個只帶有電量的幾何點，構(gòu)建成一個電荷模型，這樣更有利學生的學習.

構(gòu)建物理模型在高中物理學習過程中的方法，除了上面介紹的方法外還有近似與忽略法、分析與綜合法、直覺思維法進行建模以及理想化等建模的方法.在教學實踐中，各方法都有各自的特點和優(yōu)勢，教師應(yīng)不斷的探索，有效的利用每一種方法，培養(yǎng)學生物理建模思想的形成.

三、小結(jié)

物理學知識與生活中的很多現(xiàn)象有著直接的聯(lián)系，也是許多生物、化學等科學的基礎(chǔ)，對這一門科學的掌握可以提升學生對日常生活中最本質(zhì)規(guī)律的理解，是一門應(yīng)用性很強的學科.但是由于現(xiàn)實現(xiàn)象的復(fù)雜性，不利于學生的掌握.通過構(gòu)建物理模型對現(xiàn)實現(xiàn)象進行簡化可以有效的促進學生對理論的掌握，因此教學實踐中教師要重視構(gòu)建物理模型這一教學方法的應(yīng)用，并不斷的探究出更好的構(gòu)建模式，積累經(jīng)驗，進而促進教學目標的實現(xiàn).endprint