淺談中學物理教學中的模型方法

（四川師范大學 四川成都 610101）

在基礎教育不斷深入開展的情況下，物理教師在引導學生學習時，常常需要借助模型方法把復雜的實際情況轉化成容易接受的情境。模型方法在中學物理中的力學、熱學、聲學、光學以及電學等部分均有所體現。若教師在課堂上構建物理模型，便能更加有效的讓學生加深對該內容的認識與理解，充分調動學生的積極性。應用模型方法不僅可讓課堂教學變得豐富，讓學生的學習難度有所降低，使其全身心地投入學習；同時能夠使教師的素養得到一定的提高；還可以為其進行研究提供便利，讓課堂的教學效率也得到提高。

一、模型方法概念、分類及特點

模型方法是根據具體情境，抓住物理對象原型的主要因素，忽略次要因素所得到的一種理想化結果，也是通過科學思維對物質世界中原型的抽象化表示。它是用研究模型來揭示原型的形態、特征及其本質的一種方法[1]。物理模型可以分為類似質點與點電荷等的物理對象模型、類似理想氣體與激發態等的物理狀態模型、類似圓周運動與簡諧振動的過程模型。它具有抽象性（例如完全彈性碰撞模型）、形象性（例如電場線模型）、假定性（例如理想氣體模型），物理模型是建立在科學上可以成立的基礎上經理想化提煉而來，它具有一定的科學性[2]。

二、模型方法在物理教學中的應用

中學物理的教學，可以說是物理模型的教學。因為學生從物理課堂中所學到的就是一個已經被抽象過、概括過的物理模型和概念。教師在中學物理的教學過程中借助物理模型來輔助教學，使學生可以在相對較短的時間內了解物理現象，并且將物理規律盡可能地掌握。有利于培養學生的學習能力，讓學生的分析解決問題能力也得到提高[3]。

下面以類平拋運動模型為例簡要闡述模型方法在物理教學中的具體應用。類平拋運動的特點是物體在某一方向上做勻速運動，而所受合力與此方向垂直，且在合力方向上做勻變速直線運動[4]。此模型作為高考的熱點內容之一，對其處理的常用方法主要有三種：1.分解速度；2.分解位移；3.分解加速度。例如以下兩題：

題一：光滑斜面傾角為，長為l，頂端有一小球沿斜面水平方向以速度v0拋出，如圖一所示，小球滑到斜面底邊時，其水平位移s有多大？

題二：建立如圖所示的直角坐標系xoy，在第三象限內有電場強度為E、方向與x軸負方向成45°的勻強電場，在第四象限內有電場強度大小也為E、方向與y軸負方向成45°的勻強電場，現有質量為m、電荷量為q的負粒子（重力不計）從A（-L，0）處靜止釋放。求粒子由靜止釋放后經過x軸的坐標。

分析：粒子在第三象限內只受電場力F1且初速度為零，因此做勻加速直線運動，到達y軸時有一定速度v1且方向與y軸負方向成45°角；在第四象限內粒子只受電場力F2，且F2與v1垂直，因此在此象限內做類平拋運動，結合勻變速直線運動與類平拋運動規律，可得出粒子經過x軸的坐標

以上二題均屬于類平拋運動模型，在解題時若判斷出所屬模型，則只需要按照其模型的一般規律進行求解即可?？梢姡處熃虒W時只要講解模型及模型的一般處理方式，學生便能掌握這一系列題型，同時在學習過程中對知識點的運用能做到舉一反三，避免了陷入題海戰術。此外，教師在進行試題編制時，常常需要考慮創新性原則，即在考查內容不變的的情況下試題要具有新穎性，若能將模型置于不同的取材與情境之中，那么在一定程度上便能減輕教師的編題難度。與此同時，由此，模型方法于師于生均能起到避繁為簡、化難為易的作用。

三、模型方法在物理教學中的重要意義

物理這一科目是比較難以進行教學的科目，其中很多內容是理論與實際相結合的。教學過程中存在著這樣的情況：老師在課堂上分析問題時學生能夠理解，但學生自己卻不能靈活運用，很難面對有變化的情境，也容易形成思維定式。此時借助物理模型，學生能夠迅速學習掌握到物理知識，學習起來往往會事半功倍。同時，物理模型方法也能夠為教師自身的發展奠定一定的基礎、提供一定的方便。

總之，物理模型方法貫穿于整個物理教學過程中，它在一定程度上能夠豐富物理的教學課堂，使學生學習的難度得到一定降低，激發其學習熱情，這樣既提高了課堂的教學效率，又讓教師的教學能力得到了提升，還可讓學生把運用物理知識的能力得到鍛煉與提高，由此將模型方法用于物理教學于師于生都是大有裨益的。