巧用物理模型激發學生創新

陳建新

隨著新課程改革的不斷深入，對學生的能力培養已經提到日程，對教學工作者提出更高地要求，要求我們盡量汲取多元教學方法，激發學生學習物理興趣.引導學生巧用物理模型解決有關物理問題顯得特別重要.教學中，如何用實際情景指導學生構建物理模型，借助多元模型解決實際應用問題，是激發學生創新思維的一個重要手段.本文是筆者引導同學們巧用物理模型解決復雜的物理問題，達到培養學生靈活思變和創造性思維能力的目的.

一、構建數學模型 培養學生綜合思維

所謂數學模型就是指教師根據教學內容，精心設計物理問題，引導同學們運用數學知識（幾何、三角、函數、方程、不等式、級數等）來探索、分析解決相關物理問題，使學生形成解決問題體系，把復雜的物理問題轉化成為理想的、等效的、簡單的數學模型，從而使同學們建立起來一套具有有效的解題策略和方法.對于學習者而言，一個問題應該看成一個“科學問題”，像科學家那樣去探究和思考，這樣才能取得最佳效果.為此，在教學中，我們要設計典型物理問題，讓學生自己運用已學的數學知識探索解題過程，活躍學生的解題思路，培養學生綜合思維，從而在教學過程中達到事半功倍之效.

例如：高考復習力學時，為培養同學們綜合思維，筆者創設重要問題，引導同學們建立數學模型來解決復雜的物理問題，小明和爸爸開一輛小汽車外出旅游，經過十字路口時，由靜止以2m/s2的加速度開始行駛，通過綠燈，此時后面正好一輛以4m/s的速度間電瓶車勻速駛來，從后面超過汽車，試求小汽車追上電瓶車之前，什么時候兩車相距最遠？最遠距離是多少？

此題是力學典型問題，同學們感覺到兩者都在運動，抓不住主要矛盾，這時，筆者應引導學生從所求量或所研究量與已知量或決定量之間關系，去探求函數關系，即小汽車的位移為：s1=1/2at2，電瓶車的位移為：s2=vt，同學們很快會得出二者間距的函數關系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.這樣學生不難構造出函數模型，然后，把有關數據代入，得出函數式Δs=-（t-2）2+4.當t=2 s時，Δs最大為4m.即小汽車在追上電瓶車之前2s兩車最遠相距距離為4m.

二、構建類比模型 培養學生聯想思維

所謂構建類比模型就是根據三維教學目標，精心設計物理問題，引導同學們運用類比聯想（或抽象概括、邏輯推理），來分析和探究解決物理相似、相近或有聯系的問題，把復雜的物理轉化成為理想的簡單而熟悉的物理模型來解決，從而使同學們建立起來具有一套行之有效的解題方法.課堂教學中，結合學生認知規律，挖掘教材，有效設計物理問題，引導學生運用類比聯想模型，去探索解決物理問題，加深對物理過程的理解，從而實現引導同學們進行高效地自主探索學習.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理電學或熱學復習教學中，往往遇到復雜的電學或熱學綜合問題，同學們一時很難想到具體解決方案，此時，筆者應引導同學們退一步思考，運用類比聯想方法，去構建解決問題的模型，比如類比力學知識或方法解決電學或熱學中問題，這樣訓練學生，會有效靈活掌握解決復雜電學或熱學中的問題.

三、構建一題多解模型 培養學生創新思維

新課標特別注重同學們的創新能力培養，要求我們不斷改變自己的教學觀念，努力挖掘教材，改變教學方法，才能有效培養學生創新思維.新課標認為，物理教學中構建一題多解模型，引導同學們探索學習顯得尤為重要.物理課堂教學中，要根據教學內容，精編一些一題多解問題，指導同學們從不同的角度思考、探索分析，尋求解決問題方法或策略，開闊學生視野，煅煉他們思維的敏捷性，提高他們解決問題的能力，從而實現培養學生創新思維能力的目的.

例如：備考復習時，為了有效培養同學們創新思維，筆者創設這樣問題，指導同學們探索分析從多層次構建一題多解模型，來有效解決復雜的物理問題.現有一長度為L的勻質光滑的繩，開始時繩跨過光滑的定滑輪時其的底端平齊，當某一端略有擾動時下落，則繩剛脫離滑輪的瞬間其速度是多少？

此問題一展示，同學們在下面議論紛紛，討論熱烈，同學們都在不約而同的運用構建多元方法解題，如：有的同學考慮零勢能為參考面，運用機械能守恒知識來解決問題；有的同學考慮等效的思想，進行平移轉換，這樣也能有效的處理問題；也有的同學選擇不同的參考零勢面，得出繁簡程度不同解題方法.下面舉一例：

如圖所示，設以A平面為參考平面，由題意知，

開始狀態：mg×L/4， 最后狀態：1/2mv2 .

根據機械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

筆者引導同學們運用物理知識，建立模型解題，同時讓同學們靈活地選擇解題方法，使解題簡單，不容易出錯，從而讓同學們體會到運用一題多解模型解決問題的優劣，達到強化訓練所學的知識，實現學生創新思維升華和提高.

總之，教學中，要運用新課程教學理念，挖掘教學內容，引導學生巧妙構建多元模型解決物理問題，使同學們在復雜的物理問題面前，去探究解決問題的途徑，對物理知識和問題的理解更加細致深入，分析更加清晰明了，并將所學的物理知識靈活地應用于解決實際問題中去，從而實現學生去有效認識和掌握它們.endprint

隨著新課程改革的不斷深入，對學生的能力培養已經提到日程，對教學工作者提出更高地要求，要求我們盡量汲取多元教學方法，激發學生學習物理興趣.引導學生巧用物理模型解決有關物理問題顯得特別重要.教學中，如何用實際情景指導學生構建物理模型，借助多元模型解決實際應用問題，是激發學生創新思維的一個重要手段.本文是筆者引導同學們巧用物理模型解決復雜的物理問題，達到培養學生靈活思變和創造性思維能力的目的.

一、構建數學模型 培養學生綜合思維

所謂數學模型就是指教師根據教學內容，精心設計物理問題，引導同學們運用數學知識（幾何、三角、函數、方程、不等式、級數等）來探索、分析解決相關物理問題，使學生形成解決問題體系，把復雜的物理問題轉化成為理想的、等效的、簡單的數學模型，從而使同學們建立起來一套具有有效的解題策略和方法.對于學習者而言，一個問題應該看成一個“科學問題”，像科學家那樣去探究和思考，這樣才能取得最佳效果.為此，在教學中，我們要設計典型物理問題，讓學生自己運用已學的數學知識探索解題過程，活躍學生的解題思路，培養學生綜合思維，從而在教學過程中達到事半功倍之效.

例如：高考復習力學時，為培養同學們綜合思維，筆者創設重要問題，引導同學們建立數學模型來解決復雜的物理問題，小明和爸爸開一輛小汽車外出旅游，經過十字路口時，由靜止以2m/s2的加速度開始行駛，通過綠燈，此時后面正好一輛以4m/s的速度間電瓶車勻速駛來，從后面超過汽車，試求小汽車追上電瓶車之前，什么時候兩車相距最遠？最遠距離是多少？

此題是力學典型問題，同學們感覺到兩者都在運動，抓不住主要矛盾，這時，筆者應引導學生從所求量或所研究量與已知量或決定量之間關系，去探求函數關系，即小汽車的位移為：s1=1/2at2，電瓶車的位移為：s2=vt，同學們很快會得出二者間距的函數關系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.這樣學生不難構造出函數模型，然后，把有關數據代入，得出函數式Δs=-（t-2）2+4.當t=2 s時，Δs最大為4m.即小汽車在追上電瓶車之前2s兩車最遠相距距離為4m.

二、構建類比模型 培養學生聯想思維

所謂構建類比模型就是根據三維教學目標，精心設計物理問題，引導同學們運用類比聯想（或抽象概括、邏輯推理），來分析和探究解決物理相似、相近或有聯系的問題，把復雜的物理轉化成為理想的簡單而熟悉的物理模型來解決，從而使同學們建立起來具有一套行之有效的解題方法.課堂教學中，結合學生認知規律，挖掘教材，有效設計物理問題，引導學生運用類比聯想模型，去探索解決物理問題，加深對物理過程的理解，從而實現引導同學們進行高效地自主探索學習.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理電學或熱學復習教學中，往往遇到復雜的電學或熱學綜合問題，同學們一時很難想到具體解決方案，此時，筆者應引導同學們退一步思考，運用類比聯想方法，去構建解決問題的模型，比如類比力學知識或方法解決電學或熱學中問題，這樣訓練學生，會有效靈活掌握解決復雜電學或熱學中的問題.

三、構建一題多解模型 培養學生創新思維

新課標特別注重同學們的創新能力培養，要求我們不斷改變自己的教學觀念，努力挖掘教材，改變教學方法，才能有效培養學生創新思維.新課標認為，物理教學中構建一題多解模型，引導同學們探索學習顯得尤為重要.物理課堂教學中，要根據教學內容，精編一些一題多解問題，指導同學們從不同的角度思考、探索分析，尋求解決問題方法或策略，開闊學生視野，煅煉他們思維的敏捷性，提高他們解決問題的能力，從而實現培養學生創新思維能力的目的.

例如：備考復習時，為了有效培養同學們創新思維，筆者創設這樣問題，指導同學們探索分析從多層次構建一題多解模型，來有效解決復雜的物理問題.現有一長度為L的勻質光滑的繩，開始時繩跨過光滑的定滑輪時其的底端平齊，當某一端略有擾動時下落，則繩剛脫離滑輪的瞬間其速度是多少？

此問題一展示，同學們在下面議論紛紛，討論熱烈，同學們都在不約而同的運用構建多元方法解題，如：有的同學考慮零勢能為參考面，運用機械能守恒知識來解決問題；有的同學考慮等效的思想，進行平移轉換，這樣也能有效的處理問題；也有的同學選擇不同的參考零勢面，得出繁簡程度不同解題方法.下面舉一例：

如圖所示，設以A平面為參考平面，由題意知，

開始狀態：mg×L/4， 最后狀態：1/2mv2 .

根據機械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

筆者引導同學們運用物理知識，建立模型解題，同時讓同學們靈活地選擇解題方法，使解題簡單，不容易出錯，從而讓同學們體會到運用一題多解模型解決問題的優劣，達到強化訓練所學的知識，實現學生創新思維升華和提高.

總之，教學中，要運用新課程教學理念，挖掘教學內容，引導學生巧妙構建多元模型解決物理問題，使同學們在復雜的物理問題面前，去探究解決問題的途徑，對物理知識和問題的理解更加細致深入，分析更加清晰明了，并將所學的物理知識靈活地應用于解決實際問題中去，從而實現學生去有效認識和掌握它們.endprint

隨著新課程改革的不斷深入，對學生的能力培養已經提到日程，對教學工作者提出更高地要求，要求我們盡量汲取多元教學方法，激發學生學習物理興趣.引導學生巧用物理模型解決有關物理問題顯得特別重要.教學中，如何用實際情景指導學生構建物理模型，借助多元模型解決實際應用問題，是激發學生創新思維的一個重要手段.本文是筆者引導同學們巧用物理模型解決復雜的物理問題，達到培養學生靈活思變和創造性思維能力的目的.

一、構建數學模型 培養學生綜合思維

所謂數學模型就是指教師根據教學內容，精心設計物理問題，引導同學們運用數學知識（幾何、三角、函數、方程、不等式、級數等）來探索、分析解決相關物理問題，使學生形成解決問題體系，把復雜的物理問題轉化成為理想的、等效的、簡單的數學模型，從而使同學們建立起來一套具有有效的解題策略和方法.對于學習者而言，一個問題應該看成一個“科學問題”，像科學家那樣去探究和思考，這樣才能取得最佳效果.為此，在教學中，我們要設計典型物理問題，讓學生自己運用已學的數學知識探索解題過程，活躍學生的解題思路，培養學生綜合思維，從而在教學過程中達到事半功倍之效.

例如：高考復習力學時，為培養同學們綜合思維，筆者創設重要問題，引導同學們建立數學模型來解決復雜的物理問題，小明和爸爸開一輛小汽車外出旅游，經過十字路口時，由靜止以2m/s2的加速度開始行駛，通過綠燈，此時后面正好一輛以4m/s的速度間電瓶車勻速駛來，從后面超過汽車，試求小汽車追上電瓶車之前，什么時候兩車相距最遠？最遠距離是多少？

此題是力學典型問題，同學們感覺到兩者都在運動，抓不住主要矛盾，這時，筆者應引導學生從所求量或所研究量與已知量或決定量之間關系，去探求函數關系，即小汽車的位移為：s1=1/2at2，電瓶車的位移為：s2=vt，同學們很快會得出二者間距的函數關系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.這樣學生不難構造出函數模型，然后，把有關數據代入，得出函數式Δs=-（t-2）2+4.當t=2 s時，Δs最大為4m.即小汽車在追上電瓶車之前2s兩車最遠相距距離為4m.

二、構建類比模型 培養學生聯想思維

所謂構建類比模型就是根據三維教學目標，精心設計物理問題，引導同學們運用類比聯想（或抽象概括、邏輯推理），來分析和探究解決物理相似、相近或有聯系的問題，把復雜的物理轉化成為理想的簡單而熟悉的物理模型來解決，從而使同學們建立起來具有一套行之有效的解題方法.課堂教學中，結合學生認知規律，挖掘教材，有效設計物理問題，引導學生運用類比聯想模型，去探索解決物理問題，加深對物理過程的理解，從而實現引導同學們進行高效地自主探索學習.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理電學或熱學復習教學中，往往遇到復雜的電學或熱學綜合問題，同學們一時很難想到具體解決方案，此時，筆者應引導同學們退一步思考，運用類比聯想方法，去構建解決問題的模型，比如類比力學知識或方法解決電學或熱學中問題，這樣訓練學生，會有效靈活掌握解決復雜電學或熱學中的問題.

三、構建一題多解模型 培養學生創新思維

新課標特別注重同學們的創新能力培養，要求我們不斷改變自己的教學觀念，努力挖掘教材，改變教學方法，才能有效培養學生創新思維.新課標認為，物理教學中構建一題多解模型，引導同學們探索學習顯得尤為重要.物理課堂教學中，要根據教學內容，精編一些一題多解問題，指導同學們從不同的角度思考、探索分析，尋求解決問題方法或策略，開闊學生視野，煅煉他們思維的敏捷性，提高他們解決問題的能力，從而實現培養學生創新思維能力的目的.

例如：備考復習時，為了有效培養同學們創新思維，筆者創設這樣問題，指導同學們探索分析從多層次構建一題多解模型，來有效解決復雜的物理問題.現有一長度為L的勻質光滑的繩，開始時繩跨過光滑的定滑輪時其的底端平齊，當某一端略有擾動時下落，則繩剛脫離滑輪的瞬間其速度是多少？

此問題一展示，同學們在下面議論紛紛，討論熱烈，同學們都在不約而同的運用構建多元方法解題，如：有的同學考慮零勢能為參考面，運用機械能守恒知識來解決問題；有的同學考慮等效的思想，進行平移轉換，這樣也能有效的處理問題；也有的同學選擇不同的參考零勢面，得出繁簡程度不同解題方法.下面舉一例：

如圖所示，設以A平面為參考平面，由題意知，

開始狀態：mg×L/4， 最后狀態：1/2mv2 .

根據機械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

筆者引導同學們運用物理知識，建立模型解題，同時讓同學們靈活地選擇解題方法，使解題簡單，不容易出錯，從而讓同學們體會到運用一題多解模型解決問題的優劣，達到強化訓練所學的知識，實現學生創新思維升華和提高.

總之，教學中，要運用新課程教學理念，挖掘教學內容，引導學生巧妙構建多元模型解決物理問題，使同學們在復雜的物理問題面前，去探究解決問題的途徑，對物理知識和問題的理解更加細致深入，分析更加清晰明了，并將所學的物理知識靈活地應用于解決實際問題中去，從而實現學生去有效認識和掌握它們.endprint