物理模型教學與創新能力的培養

彭啟云

摘 要：本文結合當前教學教改的形勢和中學物理教學的特點，指出了實施創新能力教育與教育觀念轉變的關系，詳細地論述了物理模型的種類、特點和功能，提出了在中學物理教學中使用模型教學培養學生創新能力的新思路。

關鍵詞：創新能力；創新意識；物理模型

我國的中學物理教學十分注重系統知識的傳授，對于學生創新能力的培養可以說還很不夠。教師在教學中也較少考慮如何培養學生的創新能力，在進一步深化素質教育的今天，教師應該結合創新教育精神，在物理教學中加強對學生創新能力的培養。當然，創新能力的培養不是一蹴而就的，它是一個漸進、長期的培養過程。下面筆者主要想闡述一下在物理模型教學中如何培養學生創新能力。在物理教學中實施創新教育，首先要解決的問題是教師教育觀念的轉變問題。

一、“物理模型”分析

學物理的目的在于認識自然、把握自然。但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間存在著千絲萬縷的聯系，并處在不斷的變化之中。面對復雜多變的自然界，人們在著手研究時，總是遵循這樣一條重要的方法論原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進，逐次深入。根據這條原則，人們在處理復雜的問題時，總是試圖把復雜的問題分解成若干個比較簡單的問題逐個擊破，或者把復雜的問題轉成比較簡單的問題。基于這樣的一個思維過程，人們就創建了“物理模型”。可見，物理模型是指，物理學所分析、研究的實際問題往往很復雜，為了便于著手分析與研究，物理學中常常采用“簡化”的方法，對實際問題進行科學抽象的處理，用一種能反映原物本質特性的理想物質（過程）或假想結構，去描述實際的事物（過程）。這種理想物質（過程）或假想結構稱之為“物理模型”。“物理模型”的建立，是人們認識和把握自然的一個典范，是先人的一種創舉。“物理模型”的建立是一個創造性過程，對物理模型的認識和理解也是一個創造性的過程，一個培養創新能力的過程。可見，引導學生真正認識和理解甚至建立“物理模型”，顯然是培養學生創造性思維和創新能力不可多得的途徑。

二、物理模型的特點

l.物理模型是抽象性和形象性的統一

物理模型的建立是舍棄次要因素，把握主要因素，化復雜為簡單，完成由現象到本質、由具體到抽象的過程，而模型的本身也具有直觀、形象的特點。

2.物理模型是科學性和假定性的辯證統一

物理模型不僅再現了過去已經感知過的直觀形象，而且要以先前獲得的科學知識為依據，經過判斷、推理等一系列邏輯上的嚴格論證，所以具有深刻的理論基礎，即具有一定的科學性。理想模型來源于現實又高于現實，是抽象思維的結果，所以又具有一定的假定性，只有經過實驗證實了以后才被認可，才有可能發展為理論。

三、物理模型教學中的應用

第一，利用“物理模型”教學培養學生的創新意識。創新意識和創新能力是兩個不同的概念，有時意識比能力更重要。以上已經談到，物理模型的建立很具創新性，教師應該把建立物理模型的這種創新思路啟發地訴之于學生，這樣對學生創新意識的培養才是有益的。

第二，利用“物理模型”培養正確的思維方法，從而培養創新能力。正確的思維方法是提高思維能力的基礎，良好的思維能力是創新能力的保證，只有正確的思維才談得上有良好的創新。但是由于年齡的關系，中學生一般只注意知識的學習，并不關心自己的思維方法是否正確，更不能自覺地糾正一些不正確的思維方法，這就影響了思維發展。因此，指導學生運用正確的思維方法是培養學生創新能力首要任務。“物理模型”的建立，也是一種嚴密、正確的思維方法，其思維過程非常明顯。分析好每一個“物理模型”的建立思維很重要，以“質點”這個物理模型為例：為什么要將物體簡化為質點？在什么時候什么物體可以簡化為質點？質點的概念很簡單，如果只教會學生質點的概念，而沒有使學生明確這種建立物理模型的思維過程以及運用物理模型建立概念的基本方法和思路，這將是教學上的一重大失誤。

再次，中學物理教材中有許多物理知識比較抽象，學生往往不易理解和接受，并會因此而失去學習的信心。但如果借助“物理模型”教學，通過采用模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學生建立起清晰的物理圖像，使物理問題化難為易，化繁為筒，這樣不但能起到降低教學難度、增強學生學習的自信心的作用，同時還潛意識地培養學生的創新能力。

還要強調一點，在“物理模型”的建立和分析的教學過程中，要摸清學生各種錯誤的思維方法，及時予以糾正。例如：學生受了絕對化片面思維方法的影響，不理解物理學中采用的理想化的思維方法，以為理想化不精確，脫離實際，有時對教師導出的某公式所采用的近似方法表示不可理解，在實驗中追求百分之百的精確度。這里教師就要及時指出物理模型的特點和功能，使學生明確物理模型的科學性，明確物理模型的條件，及時糾正這類學生的思維方法，這也是培養、鍛煉創新思維和創新能力的好途徑。

總之，物理模型是培養學生創造性的很好素材，充分科學地用足、用活物理模型，給學生創造一個寬松、充分體現以“學生為主”的課堂環境，就一定能培養出一代具有創新能力、適應現代化建設的人才。