建構物理模型在中學物理教學中的意義與方法

甘肅省張掖市山丹縣培黎學校(734100)

展啟朝●

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建構物理模型在中學物理教學中的意義與方法

甘肅省張掖市山丹縣培黎學校(734100)

展啟朝●

本文首先簡單闡述了構建物理模型的意義，并以人教版中學物理教學實例作為論據，分析了物理模型的構建方法和相關的教學方式，筆者希望能夠謹以此文，給予中學物理專業教育從業者有價值的幫助.

中學物理；物理模型；教學

在人教版中學物理的教學過程當中，建立物理模型是學生在需要進行掌握的重要思想，它能夠有效拓展學生的思路，并提升學生的物理學習水平.因此，在教學過程當中，物理教師需要重點強調構建物理模型的重要性，并讓學生在解題過程當中逐漸掌握物理模型的構建方法，讓學生的物理成績得以提升.

一、構建物理模型的意義

許多的物理學知識都是構建于生活背景之上的某種規律，如牛頓的三大定律等.在學習方式上，大體也就是去除相關的干擾因素，再總結出物理的本質原因，學生在解答相關的物理問題時，常常需要構建物理模型，其中常見的有實體模型、構造模型、過程模型、條件模型等.這些物理模型都有其鮮明的特點，學生在進行學習的過程中需要學會構建這一系列物理模型，通過這些物理模型的構建，可以讓學生感受到物理的嚴謹性、科學性、客觀性、形象性.

二、構建物理模型的方法

(一)抽象思維方法

在中學階段物理學習的過程當中，常常需要學生使用到抽象性思維，抽象思維方法對反映事物的發展規律，有重要的作用，是常見的物理模型構建方法之一.

例如，在進行《自由落體運動》該章節知識的學習過程之中，針對物體的實際運動方式，在現實生活之中，往往會受到空氣阻力等一系列因素的影響.但是，在學習的過程當中，教師應讓學生只對重力因素進行考慮，以此將自由落體運動進行簡化，并將進行自由落體的物體看做一個質點.即忽略物體本身形狀與體積帶來的影響，以此再展開相關的分析工作.

(二)類比思維方法

因為在生活當中，許多事物之間本來就存在有一定的相似性，特別是事物與事物之間的運動方式及規律等，在進行物理模型構建的過程當中，物理教師需要讓學生的類比思維得以增強，即讓學生通過原有的所掌握的知識分析新的物理知識，并在此基礎之上開展總結，該思維方法在物理學習過程中使用較為常見.

例如，在進行微觀粒子研究的過程當中，物理學家盧瑟福發現原子核周邊的物質會對原子核的運動產生影響，由此盧瑟福開展了類比分析，他把太陽當做研究對象，并與原子核進行比較.并將其他行星與原子核周邊的離子進行比對，由此大大簡化了太陽系的運行軌道，并創作出太陽系的類原子模型.之后便依照太陽系的運動軌跡對微觀物理中原子核與周邊粒子的運動規律進行研究.

(三)假說思維方式

在現實生活當中，許多的物理現象都會因為其他的原因而讓客體的運動方式受到影響，所以在進行物理模型構建的過程當中.老師需要向學生進行假說思維方式的傳授，使學生有效排除干擾因素，找到物理現象的本質.在進行假說思維方式的物理模型構建的過程當中，通常的辦法就是將諸多外界因素進行排除，并設想一個存在可能性的假說，并建立在此假說上開展相關物理規律的驗證.

例如，著名物理學家波爾在進行原子模型構建的過程當中，就是先把原子所在的環境開展了假設，并在之后的驗證過程當中找到了正確的答案.

三、物理模型的教學方式

(一)設置相應的情境

在人教版中學物理進行物理模型教學的過程當中，物理教師需要創建出相應的合理情境，讓學生對物理模型及模型周圍環境有一個充分的認識.由讓學生感受到物理模型的實質，在不同章節的教學中，情境的創建也應有所不同，不能千篇一律.老師可以根據本校的教學條件，合理使用多媒體等技術手段，使學生從聽、看、感等諸多方面切身對物理模型進行感受，讓學生對物理模型有深刻的認識.例如，在教學自由落體的相關知識時，為了讓學生對自由落體能夠產生直觀的認識和理解，教師可以設置情境，將學生帶入其中，創建相應的物理模型，對自由落體展開分析.如教師可以設置這樣的情境：“蹦極是一種緊張刺激的游戲，需要勇氣與膽量，在蹦極運動中，蹦極者一般會先經歷一段自由落體運動，安全繩拉直之后，在彈性力作用下作一個減速運動.同學們將自己當做蹦極者，對這一過程構建模型，梳理運動過程.”通過這樣的情境創設，學生就可以將自己帶入到情境中，構建模型，深入理解自由落體的整個過程.

(二)開展相關實驗

無論什么階段的物理課程學習，都必須要建立在實驗的基礎之上，老師需要給學生創造足夠的進行實驗的環境，讓學生在實驗的過程當中真正了解到物理現象的本質.而實驗也可以設置對應的模型，通過模型對實驗進行全面演示，以對實驗整個流程深入分析.

例如，在研究彈簧振子的運動規律的過程之中，可以通過相關的驗證性實驗對其運動規律進行探究，這也可以通過建立模型演示實驗.通過模型演示，對相關數據進行記錄，然后分析彈簧振子的運動過程和其中規律.此外，還可以對記錄數據出現誤差的原因需要讓學生進行分析，讓學生對物理現象可以有更深刻的認識.

(三)雙向教學

在人教版中學物理的教學過程當中，教師還應該重視雙向教學，即不但要學生用已經掌握的知識構建新的物理模型，還需要對原來學習的物理模型進行重溫，讓學生對物理模型有更加深了的領悟.通過這種舉一反三的教學方式，讓學生的物理學習知識體系構建得以牢固，并有效增強學生的自主學習能力.

在中學物理學習的過程當中，老師不但需要向學生傳授相關物理知識，更重要的是要讓學生在內心構建相關的物理模型.并針對這一系列物理模型開展總結，在解答實際物理問題的方法上，有效增強學生的物理模型構建能力.

[1]方衛華.中學物理教學中模型構建與教學方法整合[J].中學生數理化(教與學),2015,09:29.

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