探析高中物理教學中模型的應用

丁小波

(如皋市搬經中學，江蘇如皋，226500)

隨著新時代教育的發展，各科的教學方法越來越豐富，其中高中物理教學發展到今天，已經取得了明顯的進步。為了順應高考形勢，最近幾年的高中物理的教學形式也在不斷地變化和創新，為了使學生能夠更快地接受物理知識，教師也在不斷探索更加新型和更加形象的教學模式。物理是一門比較抽象的學科，這門學科對學生的抽象思維要求較高，如果教師只是一味地向學生講授理論，而不去形象地向學生表達，學生是很難掌握這種抽象的物理知識的。模型就是一種很好地將抽象的物理知識化為形象具體的模型的教學方法。本文將結合具體的教學案例來探析模型在高中物理教學中的應用。

一、物理模型在物理規律教學中的運用

物理規律是一些比較抽象的概念和定義的集合，它總結和反映了物質各個因素之間的聯系，對于許多高中生來說學習物理規律是一件比較枯燥的事，因此如何引導學生更快地接受并掌握這些物理規律是教師關注的重點。在物理規律的教學中，如果教師只是一味地講述，學生是很難掌握和運用這些規律的，物理模型的建立是教師講授物理規律的一個有效方法。

例如，在講到牛頓定律時，可以先在黑板上給學生建立一個這樣的模型：用力推一個木塊在水平桌面上前進，當停止用力時，木塊就停了下來。也可以借助多媒體，對這個模型進行動畫模擬并且教師要向學生展示出木塊與水平桌面之間是凹凸不平的，在這種情況下，木塊因為受到推力的作用向前運動，與此同時木塊還受到摩擦力的作用，在人手撤銷推力后，木塊在摩擦力的作用下漸漸地停止。

這時，在學生觀察完模型演練之后，教師可以開始對學生提問：物體在不受力時會如何運動？

假設有：

①物體將運動得越來越快；

②物體將保持原來的運動狀態；

③物體將慢慢停下來。

然后教師根據不同學生的觀點對學生進行分組，引導學生設計出自己的方案。

這個模型的建立可以使學生快速在大腦中形成想象，提高學生的積極性，調動課堂的氣氛，由此可以看出物理模型在教學中的作用。

再如，教師建立模型，利用動畫來模擬伽利略理想實驗，如圖所示：

我們都知道，聞名世界的物理學家伽利略在三百多年前，通過這個實驗推理得出運動物體不受阻力時的運動狀態。后來，笛卡兒的補充和牛頓的研究進一步完善了伽利略提出的理論。教師通過建立這個實驗的模型，能使學生更加形象地理解和掌握伽利略著名實驗。

二、物理模型在解答物理習題中的運用

高中生在學習物理時不僅僅是為了了解物理現象，更多的是為了解答物理習題，而物理習題的解答離不開模型的應用，教師要想把一道題解釋清楚，就必然少不了物理模型的運用。下面以一道物理習題為例來分析模型在教學中的應用。在拿到一道習題時，首先要做的就是讀題，通過讀題來確定探究的對象；然后，根據自己構思的模型羅列出題中給出的條件和需要求得的物理量；最后，根據構建出的模型解答問題。

三、物理模型在解決應用性物理問題中的運用

顧名思義，應用性物理問題來源于我們的日常生活，它主要解決的是在我們日常生活中常常出現的具有客觀性和隱秘性的物理現象，這類問題看似平常，實際上在解決過程中需要相當的智慧。這類問題的解決離不開物理模型的應用，需要教學者充分觀察現實生活中出現的物理現象，構建物理模型。例如在學電流、電路、電磁感應等知識時，物理模型就顯得尤為重要。因為生活中我們經常會和電打交道，所以這類問題我們比較熟悉，在解決這些應用性比較強的物理問題時，就要將生活中的現象轉化為物理模型來解決，把復雜的問題簡單化，形象具體地教學生解決問題。

四、物理模型在物理實驗中的運用

物理是一門需要動手實驗的學科，教師在教學過程中為了使學生更加清楚物理規律的由來，需要引導學生親自動手實驗操作，而實驗的順利完成必然少不了物理模型的建立，物理模型的建立能夠為實驗提供保障。例如在學習集成電路的知識時，教師事先應該引導學生構思出一個電路圖，指導學生進行實驗，增強學生的動手能力，鞏固學生的物理知識。

經過上面的舉例分析，我們可以了解到物理模型在物理實驗教學中的重要性。當今的物理教師應該多運用物理模型來提高教學水平，培養學生的物理知識技能，在物理模型方面，不斷創新和探索，促進物理模型形式的多樣化，促進學生物理素養的提高，促進我國物理教育事業的發展。

五、結語

綜上所述，物理是一門抽象的學科，在高中物理的教學中教師需要借建立模型來使學生明白物理現象，在探析物理模型的應用之前，必須首先了解物理模型的含義與分類。在研究生活中的物理現象時，出現的問題會很復雜，一種物理現象的產生往往由多種因素引起，為了使遇到的問題簡單化，物理學中往往運用一種假想的結構即建立物理模型的方法。物理模型是對現實中的物理現象進行抽象化然后以一種理想的結構模型呈現在學生面前，學生通過對物理模型的觀察和探究，將復雜的問題變得簡單、明了，使抽象的物理問題更加具體、形象、直觀地展現出來，進而讓學生輕松地理解和掌握現象原型的規律和知識。因此，教學中，教師應努力創造條件，讓學生認識各種物理模型，理解其中的內涵，并嘗試引導學生正確地使用物理模型，進而促進學生思維品質的提升，培養學生分析問題、解決問題的能力。

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