利用模型培養學生的物理思維和自主學習能力

摘 要 模型往往能將復雜抽象的概念進行簡單化、形象化，讓人容易接受和理解。在物理教學的過程中，模型的利用尤為重要，它將物理理論和物理世界連接在一起，讓學生更好的理解物體的運動和變化，提高物理思維能力，并發揮其想象力，從而提升學習興趣，促進自我學習。

關鍵詞 物理模型 物理思維 自主學習

中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A

1引言

要使學生學好物理這門課，第一要務是掌握物理概念，這是學好物理的基礎。一般認為物理概念都是人們對一些感性材料進行抽象化而產生的一種思維形式，不同的學生往往有不同的理解，但物理概念是具有科學共性的，如果偏離這個共性，就可能導致對物理概念理解的不準確，從而導致一連貫的錯誤思維。那么如何讓學生正確掌握物理概念呢?最好的辦法就是利用物理模型將概念形象化。

物理學是一門研究物體運動和發展變化及其變化規律的學科，在物理教學中，運用物理模型能抓住物體的本質和主要變化因素，使研究的對象和概念由抽象變得形象化，并使過程得到簡化，這樣學生可以更好的抓住物理概念的科學共性，理解更透徹。模型的運用還能進一步培養學生的物理思維能力，在教學過程中，利用模型總結問題，能促進學生對想象力的發揮，同時使其概括抽象問題的能力得到提高，在解題和學習的過程中，熟練將待解決的問題或以前未遇到過的物理實例進行模型化形象化，逐步形成物理思維，應對學習和高考中的新題。

利用物理模型教學，同樣可以引起學生的學習興趣，激發自我學習的動機。物理模型給學生提供了自我學習過程中解決問題的基本思維方法，在遇到困難的時候，通過不斷將物理實例模型化。對大多數學生來說，這個過程會由生疏變得熟練，并會從中找到學習樂趣，不斷自我學習。

2物理模型思維分類

物理思維導致物理模型的產生，而物理模型的建立需要人們在長期的科學實踐中積累感性材料，并進行分析、比較和總結而得到。

物理模型的建立一般包括以下方法:(1)類比推理，類比推理根據一些研究對象在某些方面的共性而推斷其在其它方向上的共性。在物理學發展過程中，運用類比推理往往能解決遇到的困境，建立了簡化模型;(2)等效轉換，等效轉換也需要研究對象具有共性，通過將研究對象作等效轉化處理，可以將同一類問題進行歸納，比如等效場問題，電場、磁場和重力場下物體受合力的運動狀態，可以等效轉換為只受重力場的情況，簡化了問題;(3)抽象問題形象化法，物理學中有些模型是實際并不存在的，為了便于理解，往往將抽象問題變為形象化、可視化的模型;(4)近似比較法，任何事物問題都有主要因素和次要因素，而影響其變化的都是主要因素，次要因素往往可以忽略，抓住主要因素有時即可抓住本質，在解決復雜問題時，利用近似比較法是一個很好的方法;(5)分析與綜合，分析往往是對物體單個屬性進行研究，而綜合是對整體特征進行總結，分析與綜合往往相互促進，相輔相成，是物理模型思維的一個重要方法;(6)假設思維，當要解決的物理現象還不大明白的時候，用現有的模型、理論或規律也無法解釋的時候，為了揭示其本質，可以根據已經研究的成果和掌握的規律，對事物進行預測和假設，利用假設的模型進行推理研究，并不斷修正完善模型。

3 模型對學生物理思維的影響

根據物理學研究的內容，我們可以認為物理思維是一個由感性人認識上升到理性認識的過程，包括對物理概念的判斷與推算，到憑認識對物理問題的實質做出快速領悟。有理論學家認為物理思維具有理論與實踐、抽象與形象、精確與近似的統一體，而模型思維又是一種科學的、辨證的思想，有助于物理思維的開發。

在學生解答物理習題的時候，一個普遍存在的現象是無法正確的熟練用已學過的公式和理論去解決一些實際問題，這些問題有時只需要很淺的理論去解答。出現這些問題的主要原因是學生不會對資料進行分析，不能合理判斷物理情景，無法建立物理模型，這樣就不能將題目轉化為一個模型去解答。而如果在教學中一直采用模型思維教學，給學生強調模型的規律，適用的公式，模型的變式等，將理論與模型相結合，使形象思維和抽象思維一起發揮，起到學習過程中左右腦同步協作，這樣有助于學生對理論的理解。教學過程中還可以教導學生如何根據已知信息去建立物理模型，利用物理模型解決實際問題和未見過的新問題等，并開發學習興趣，激發學生自我學習的能力。

4 總結與展望

采用模型思維對學生進行教育有利于學生理解概念，掌握規律，發揮并改善創新思維能力和概括能力，從而提高教學效率，改善教學質量。在素質教育的今天，死記硬背概念和公式，面對題目日新月異的高考和實際問題，已經沒有特別理想的效果，利用模型教學，可以更好的適應如今的教育現狀。

參考文獻

[1] 查有梁著.物理教學論.廣西教育出版社，1996.

[2] 魏奎真.物理教學中的抽象與具體.物理教學，1999.(9):11.

[3] 張穎.普通高中物理教材中模型的運用.人民教育出版社，2002.