張鐵柱
摘 要:在物理學習的過程中,為了把深奧的物理道理和復雜的物理過程變得淺顯易懂,物理學家設計了很多實用的物理模型,如“質點”“勻速直線運動”“自由落體運動”“理想氣體模型”“電場線”“勻強磁場”等。以上這些物理模型在解決物理問題的過程中,很大程度上能幫助學生理解物理規(guī)律,起到了啟迪思路和形成具體形象的作用,有利于教師運用物理模型找到與學生生活實際相貼切的契合點,并幫助學生降低要解決問題的難度,從而更好地駕馭物理規(guī)律的重難點。
關鍵詞:物理模型;教學思考;創(chuàng)造性思維
這種思維的培養(yǎng)是知識與技能、過程與方法的良好載體,更是情感態(tài)度與價值觀的具體體現(xiàn),符合新課改的要求,也是我們努力的方向。
一、物理模型是學生理解物理規(guī)律的好幫手
物理現(xiàn)象往往要受到很多因素的影響和制約,在研究具體實際問題時,如果不加分析和過濾就胡亂研究,會加大研究難度,甚至無從下手。因此,我們必須抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,突出主要因素,舍棄次要因素,透過物體現(xiàn)象的表面,緊扣問題的本質,使問題得以解決,這就是物體模型提出的初衷,也是它給我們最大的啟示。比如:職校生很難理解的物體重心問題,如果不引入“質點”這一個物理模型,學生對于摩擦力的具體作用點就會深究不放,導致本末倒置。再比如:粗測井深,一提出自由落體運動,學生自然會忽略空氣阻力,很快提出測量方法,使問題簡單化理解。很顯然,物理模型在理解和識別的過程中,起到了體現(xiàn)客觀事物本質的容易理解的現(xiàn)實作用。
二、物理模型是學生運用物理規(guī)律的“關鍵詞”
高中物理對于職校生來說較難表達,很有可能會表述意思出錯,如果運用好合適的物理模型,會簡化很多理解難點。學生在討論或者敘述時可以用過程模型來闡述物體的運動性質。比如:物體是先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動等等,可以成為一種總結性的概括,或者是解題時必要的文字說明。這樣會顯得闡述精干簡練,而又不失重點,突出解題思路,深入淺出。
三、物理模型是學生養(yǎng)成科學思考習慣的試金石
從物理學史可以看到,從托勒密的“地心說”到哥白尼的“日心說”,從湯姆生的“棗糕模型”到盧瑟福的“原子核式結構模型”,無不使人們對自然物理現(xiàn)象有了更科學的理解。同樣,在教學中,正確運用物理模型,經常反復地運用物理模型,無疑是使學生愛上科學的最好的“方法”。方法性是物理模型的特點,物理模型不只是知識的結晶,同時也是思維的結晶。掌握好物理模型,除了加深對物理概念的理解之外,還可以從物理模型的建立,理解物理知識深刻的內涵及外延,體會將物理知識應用于解決問題的思路和邏輯方法入手。這樣不僅能檢驗學生掌握知識的具體情況,而且能不斷激發(fā)學生的求知欲,使學生更愿意自主學習,反復思考。
四、物理模型是學生技能提升的練兵場
在具體實踐過程中,學生可以通過題目的提示歸為某種物理模型來處理,利用結構相似來類比物理模型、利用過程相似來類比物理模型等,從而進行物理模型實踐活動。學生通過類比、知識遷移等把“狹義”的物理模型拓展為“廣義”的物理模型。比如,學生學習了“平拋運動”,在研究電荷垂直入射勻強電場問題中自然會理解“類平拋運動”并自覺運用。通過相關訓練,即使以新材料、新背景的形式出現(xiàn),題目較長,學生也能迅速攝取有效信息,建立物理模型。總之,學生能從主觀上認可物理模型,不斷強化它的作用和地位,不知不覺中技能得到鍛煉。
五、物理模型是學生創(chuàng)造性思維的啟蒙老師
心理學研究表明:創(chuàng)造力是一種不受一般活動方式所局限,而能以最少的活動量去得心應手地、事半功倍地完成任務的能力因素。創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心,發(fā)展和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力是物理教學的重要一環(huán)?!白钣袃r值的知識是關于方法的知識”,而物理模型作為抽象思維的一種高度概括,會幫助學生創(chuàng)造性地理解物理現(xiàn)象和物理規(guī)律。加強物理模型的運用和抽象思維能力的訓練,不僅能進一步完善學生的知識結構,開闊思路,而且能充分釋放創(chuàng)造精神,提高學生學習能力。
隨著教育改革的深入和發(fā)展,學校教育已從單純的知識灌輸轉變?yōu)橐灾R傳授為基礎,開發(fā)智力、培養(yǎng)能力為核心的教育教學。在教學中通過物理模型的設計、制作和應用,不僅能幫助學生理解概念,迅速地抓住物理現(xiàn)象的本質,而且通過引導學生設計創(chuàng)造和運用物理模型,還能培養(yǎng)學生的觀察力和創(chuàng)造力。在物理教學中,善于制作和利用物理模型,不僅能收到事半功倍的教學效果,而且在發(fā)展學生智力、培養(yǎng)學生能力方面起到很大的作用。抓物理模型的教學,可以對學生進行學科教育和人文教育,是物理教學中常用的教學方法,也是提高學生學習效率的重要途徑。
(作者單位 平遙現(xiàn)代工程技術學校)
編輯 趙飛飛