淺談中學(xué)物理教學(xué)中的模型方法

（四川師范大學(xué) 四川成都 610101）

在基礎(chǔ)教育不斷深入開展的情況下，物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時，常常需要借助模型方法把復(fù)雜的實際情況轉(zhuǎn)化成容易接受的情境。模型方法在中學(xué)物理中的力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)以及電學(xué)等部分均有所體現(xiàn)。若教師在課堂上構(gòu)建物理模型，便能更加有效的讓學(xué)生加深對該內(nèi)容的認(rèn)識與理解，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。應(yīng)用模型方法不僅可讓課堂教學(xué)變得豐富，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)難度有所降低，使其全身心地投入學(xué)習(xí)；同時能夠使教師的素養(yǎng)得到一定的提高；還可以為其進行研究提供便利，讓課堂的教學(xué)效率也得到提高。

一、模型方法概念、分類及特點

模型方法是根據(jù)具體情境，抓住物理對象原型的主要因素，忽略次要因素所得到的一種理想化結(jié)果，也是通過科學(xué)思維對物質(zhì)世界中原型的抽象化表示。它是用研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征及其本質(zhì)的一種方法[1]。物理模型可以分為類似質(zhì)點與點電荷等的物理對象模型、類似理想氣體與激發(fā)態(tài)等的物理狀態(tài)模型、類似圓周運動與簡諧振動的過程模型。它具有抽象性（例如完全彈性碰撞模型）、形象性（例如電場線模型）、假定性（例如理想氣體模型），物理模型是建立在科學(xué)上可以成立的基礎(chǔ)上經(jīng)理想化提煉而來，它具有一定的科學(xué)性[2]。

二、模型方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用

中學(xué)物理的教學(xué)，可以說是物理模型的教學(xué)。因為學(xué)生從物理課堂中所學(xué)到的就是一個已經(jīng)被抽象過、概括過的物理模型和概念。教師在中學(xué)物理的教學(xué)過程中借助物理模型來輔助教學(xué)，使學(xué)生可以在相對較短的時間內(nèi)了解物理現(xiàn)象，并且將物理規(guī)律盡可能地掌握。有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生的分析解決問題能力也得到提高[3]。

下面以類平拋運動模型為例簡要闡述模型方法在物理教學(xué)中的具體應(yīng)用。類平拋運動的特點是物體在某一方向上做勻速運動，而所受合力與此方向垂直，且在合力方向上做勻變速直線運動[4]。此模型作為高考的熱點內(nèi)容之一，對其處理的常用方法主要有三種：1.分解速度；2.分解位移；3.分解加速度。例如以下兩題：

題一：光滑斜面傾角為，長為l，頂端有一小球沿斜面水平方向以速度v0拋出，如圖一所示，小球滑到斜面底邊時，其水平位移s有多大？

題二：建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xoy，在第三象限內(nèi)有電場強度為E、方向與x軸負(fù)方向成45°的勻強電場，在第四象限內(nèi)有電場強度大小也為E、方向與y軸負(fù)方向成45°的勻強電場，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)粒子（重力不計）從A（-L，0）處靜止釋放。求粒子由靜止釋放后經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

分析：粒子在第三象限內(nèi)只受電場力F1且初速度為零，因此做勻加速直線運動，到達(dá)y軸時有一定速度v1且方向與y軸負(fù)方向成45°角；在第四象限內(nèi)粒子只受電場力F2，且F2與v1垂直，因此在此象限內(nèi)做類平拋運動，結(jié)合勻變速直線運動與類平拋運動規(guī)律，可得出粒子經(jīng)過x軸的坐標(biāo)

以上二題均屬于類平拋運動模型，在解題時若判斷出所屬模型，則只需要按照其模型的一般規(guī)律進行求解即可。可見，教師教學(xué)時只要講解模型及模型的一般處理方式，學(xué)生便能掌握這一系列題型，同時在學(xué)習(xí)過程中對知識點的運用能做到舉一反三，避免了陷入題海戰(zhàn)術(shù)。此外，教師在進行試題編制時，常常需要考慮創(chuàng)新性原則，即在考查內(nèi)容不變的的情況下試題要具有新穎性，若能將模型置于不同的取材與情境之中，那么在一定程度上便能減輕教師的編題難度。與此同時，由此，模型方法于師于生均能起到避繁為簡、化難為易的作用。

三、模型方法在物理教學(xué)中的重要意義

物理這一科目是比較難以進行教學(xué)的科目，其中很多內(nèi)容是理論與實際相結(jié)合的。教學(xué)過程中存在著這樣的情況：老師在課堂上分析問題時學(xué)生能夠理解，但學(xué)生自己卻不能靈活運用，很難面對有變化的情境，也容易形成思維定式。此時借助物理模型，學(xué)生能夠迅速學(xué)習(xí)掌握到物理知識，學(xué)習(xí)起來往往會事半功倍。同時，物理模型方法也能夠為教師自身的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)、提供一定的方便。

總之，物理模型方法貫穿于整個物理教學(xué)過程中，它在一定程度上能夠豐富物理的教學(xué)課堂，使學(xué)生學(xué)習(xí)的難度得到一定降低，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，這樣既提高了課堂的教學(xué)效率，又讓教師的教學(xué)能力得到了提升，還可讓學(xué)生把運用物理知識的能力得到鍛煉與提高，由此將模型方法用于物理教學(xué)于師于生都是大有裨益的。