職校物理教學(xué)中物理模型的構(gòu)建與運用研究

【摘 要】物理模型的構(gòu)建是一種非常有效的職校物理教學(xué)模式，它能夠讓抽象且不易于理解的運動規(guī)律得以表達(dá)與呈現(xiàn)，進(jìn)而加深學(xué)生對其的理解，這能夠很好的提升課堂教學(xué)效率。本文對此進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】職校；物理教學(xué)；物理模型；構(gòu)建與運用；研究

物理模型的構(gòu)建是一種非常有效的職校物理教學(xué)模式，它能夠讓抽象且不易于理解的運動規(guī)律得以表達(dá)與呈現(xiàn)，進(jìn)而加深學(xué)生對其的理解，這能夠很好的提升課堂教學(xué)效率。本文將從三個方面分別談?wù)劼毿Ｎ锢斫虒W(xué)中物理模型的構(gòu)建與運用研究。

一、過程模型的構(gòu)建與運用研究

過程模型是職校物理模型建構(gòu)中的重要類型，過程模型的建構(gòu)就是把物體的運動過程和現(xiàn)象的變化過程進(jìn)行抽象的概括而建立起來的物理模型。職校物理的學(xué)習(xí)中有很多對于物體運動規(guī)律的研究，學(xué)生只有清晰的認(rèn)識到物體的運動過程才能有效的總結(jié)出其運動規(guī)律。然而，有些運動過程時間非常快，學(xué)生很難借助實際的觀察了解到相應(yīng)的運動規(guī)律，也有些運動過程是肉眼看不到的，對于這些特定的情況，通過構(gòu)建物體運動的過程模型則能將相應(yīng)的運動過程清晰化、具體化、生動化，通過對于過程模型的觀察，學(xué)生對于物體的運動過程會有很直觀的認(rèn)識，這也幫助學(xué)生更好的理解其運動規(guī)律。

很多物理中的運動過程都可以用模型構(gòu)建的形式來表達(dá)。平拋運動是曲線運動中的一種理想化的物理模型，我們在重力場中充分說明了平拋運動的有關(guān)知識后，就可將其應(yīng)用到不同的物理研究過程中。例如：在研究帶電粒子垂直磁場方向進(jìn)入強磁場中運動的情況時，我們就可以類比平拋運動知識進(jìn)行解決。帶電粒子在磁場中受力后的運動過程分析一直是學(xué)生覺得很復(fù)雜并且不容易理解的教學(xué)內(nèi)容，這是一個很抽象的運動過程，也很難在實際條件中讓運動過程真實的重現(xiàn)。借助平拋運動的運動規(guī)律后，可以很好的幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建出粒子運動過程的模型，這不僅讓這個十分抽象的過程得以具體顯現(xiàn)，還能讓過程變得生動，這對于學(xué)生理解是很有幫助的。

二、實體模型的構(gòu)建與運用研究

學(xué)生在職校物理學(xué)習(xí)中會接觸到很多實體的運動規(guī)律，在物理教學(xué)過程中，最常見的模型構(gòu)建的策略就是實體模型構(gòu)建。在實際的物理問題研究中，有些復(fù)雜的物體或結(jié)構(gòu)可以直接將其抽象化，這能夠給問題的解決帶來很多便利。例如：在研究物體的運動規(guī)律時，經(jīng)常會將實際生活中一些復(fù)雜的物體或結(jié)構(gòu)，比如小車、太陽或者月亮等，會把它們看做一個質(zhì)點，這個設(shè)置對于所研究的問題并沒有實質(zhì)性的影響，反而讓思考過程更簡單，這就是最典型的實體模型的構(gòu)建。實體模型的構(gòu)建在物理教學(xué)中十分普遍，很多物理研究對象如果不將其實體化與簡化會給學(xué)生的思考過程帶來很多障礙，運用實體模型后則讓學(xué)生的思維更集中，讓他們能更好的解決相應(yīng)的問題。

通過實體模型的構(gòu)建讓學(xué)生對于物體的運動模式有更直觀的了解，這對于加深學(xué)生對于相關(guān)知識點的理解是很有幫助的。一般說來，如果所研究的運動不涉及物體的轉(zhuǎn)動和物體各部分的相對運動時，往往將其視為質(zhì)點。在有些問題中物體體積很大，但仍然可以將其看成質(zhì)點，例如：在研究地球?qū)μ柕墓D(zhuǎn)時，可以把地球看成質(zhì)點。但是在研究地球的自轉(zhuǎn)時，不能采取這樣的方式。因為地球自轉(zhuǎn)時，離地心不同距離的點運動的線速度是不同的，因而不能將整個地球看作一個質(zhì)點。實體模型的構(gòu)建能夠給很多特定的物理問題的解決提供很多便利，它將不重要的研究物體簡化，這不僅讓問題的焦點更集中，也讓問題的重點更突出。

三、結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建與運用研究

結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建與運用是物理課程教學(xué)中的又一個典范。結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建就是在物理學(xué)研究特定的物理現(xiàn)象時，當(dāng)涉及到有關(guān)物理量在空間分布的情景時建立起來的相應(yīng)的模型。結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建多是針對很抽象的物理情景產(chǎn)生的。職校物理教學(xué)中逐漸出現(xiàn)了越來越多的概念，這些物理概念是要放到特定的物理過程中加以理解的，有些概念或者物理結(jié)構(gòu)借助實物的指導(dǎo)與演示能夠讓學(xué)生體會到其中的含義，然而，仍然有一些概念不僅和學(xué)生們熟悉的生活聯(lián)系很少，并且這些概念極其抽象且是很久遠(yuǎn)以前引出的，這給學(xué)生對于這樣的物理過程的學(xué)習(xí)和掌握增添了很多障礙。正因為如此，很有必要找出一種好的教學(xué)方法解決這樣的問題，結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建就是應(yīng)運而生的一種很合適的教學(xué)方式。

在研究電荷的電場分布時，為了讓學(xué)生明白這些看不到摸不著的物理量的存在結(jié)構(gòu)，我在教學(xué)中引入了電場線模型及等勢面模型。借助這些模型，學(xué)生能夠很好的明白電磁線的分布情況，并且總結(jié)出其分布的規(guī)律。這種方式能夠讓無法顯現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)鮮活起來，能夠在學(xué)生的頭腦中清晰的構(gòu)建電場線分布的情境，從而加深學(xué)生對于這個知識點的認(rèn)識。不僅是在平時的物理教學(xué)中，很多偉大的物理學(xué)家在曾經(jīng)展開的物理研究中都會運用這樣的方式。在研究磁場空間結(jié)構(gòu)及分布情況時，法拉第引入了磁感線的模型，在原子物理學(xué)的研究中，盧瑟福為了解釋α粒子散放實驗結(jié)構(gòu)而建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型。這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)案例能夠給教師在物理教學(xué)中提供良好的參考，讓教師更好的運用結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)的方式，幫助學(xué)生有效的理解教學(xué)知識要點。

物理模型的構(gòu)建是職校物理教學(xué)中的一種非常典型并且非常實用的教學(xué)模式。物理課程中涉及到很多抽象的并且在實際生活中觀察不到的現(xiàn)象、運動過程及運動規(guī)律，通常學(xué)生只能夠通過想象來理解這些相應(yīng)的知識。有了模型構(gòu)建這種教學(xué)方式后讓這個問題很好的得到改善，通過物理模型能夠非常直觀的將各種運動過程得以表達(dá)，這不僅讓學(xué)生更易于理解與接受，也很大程度提升了教學(xué)效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]程紅光.高中物理教學(xué)中的模型構(gòu)建及其實踐[D]. 華中師范大學(xué).2012

[2]鄒圣云.高中物理模型教學(xué)的理論與實踐研究[D]. 貴州師范大學(xué).2007

[3]孫歐.高中學(xué)生物理建模能力培養(yǎng)的研究與實踐[D]. 遼寧師范大學(xué).2008

[4]房金萍.建構(gòu)物理模型在高中物理教學(xué)中的實踐研究[D].東北師范大學(xué).2011

[5]李琴.物理模型教學(xué)對高中生創(chuàng)新性思維能力培養(yǎng)的問題研究[D].華中師范大學(xué).2009

（作者單位：江蘇省鹽城市高級職業(yè)學(xué)校）