王學紅
(甘肅省張掖中學,甘肅張掖734000)
談建立物理模型在教學中的重要性
王學紅
(甘肅省張掖中學,甘肅張掖734000)
在高中教學課程中,物理課是非常重要的一門課程,對于學生來說,也是比較難的一門科目?,F(xiàn)如今,課堂教學提倡培養(yǎng)學生的自主能力,不斷挖掘?qū)W生自身潛能。因此,實施物理模型教學法對課堂教學起著十分重要的作用。本文從物理模型在教學法中的優(yōu)勢出發(fā),簡要分析了高中物理教學中比較常見的幾種物理模型,對物理模型在高中物理教學中的重要性進一步進行了探討。
物理模型;教學;重要性
物理學是比較基礎(chǔ)的學科,它涉及方方面面,在日常的生活中,物理現(xiàn)象隨處可見。它研究的是物質(zhì)最基本的一種運動形式,而每個物質(zhì)的運動,它們都有所關(guān)聯(lián),并不是孤立存在的。由于物質(zhì)的運動比較復(fù)雜,所以在高中物理課堂教學中,教師可以通過建立物理模型來輔助教學,這樣不僅能提高學生們的學習興趣,培養(yǎng)他們的自主能力和實踐能力,也能使學生的學習思路不斷拓寬,提高教師的教學成果。
自然界中,沒有任何一個物體是可以孤立存在的,在它周圍的其他事物和一些現(xiàn)象,都和它有著必然的聯(lián)系,并且它們都在一定的變化規(guī)律中存在著。就是因為這樣,人們在研究一些物理問題時,創(chuàng)建了多種多樣的物理模型,通過現(xiàn)象看本質(zhì)。一般情況下,物理模型是指在科研或教學過程中,用能反映物質(zhì)本質(zhì)的一種理想化結(jié)構(gòu)去描述一種實際的物理現(xiàn)象,把抽象的理論簡單化,我們把這種理想化結(jié)構(gòu)叫做“理想模型”。在平時的高中物理教學過程中,教師可以通過建立物理模型,來幫助學生更加深刻地去理解物理知識。一方面可以幫學生更好地學習這門學科,培養(yǎng)他們的實踐能力;另一方面,也可以提高教師的物理課程教學質(zhì)量。
物理模型是人們研究物體時的一種思維形式,它以物理學為基礎(chǔ)研究,把實際問題簡單化、抽象化,最終以達到解決實際問題的目的。它使研究對象由繁瑣到簡單,突出了物理對象通過實際的求解、驗證,再到推斷直至最終得出合理結(jié)論的過程。相對于其他的學科,高中物理算是其中比較復(fù)雜的一門學科,在日常的學習中,很多學生都反映,課堂上教師講的內(nèi)容很難懂,一些概念很難理解,很多公式和定義都不太好記。而在課程中建立物理模型,可以有效地解決這一問題,它把物理現(xiàn)象最核心的部分很好地呈現(xiàn)在學生面前,使物理模型的本質(zhì)最大可能地保留下來,也讓學生能更好地理解一些內(nèi)容和概念。
(一)過程模型
在物理過程中,過程模型關(guān)注的是物理模型的本質(zhì)以及需要,它能夠發(fā)現(xiàn)研究對象的主要因素,然后去除其次要因素,呈現(xiàn)出一個理想的過程,這個過程可以把物體的本質(zhì)揭示出來。像自由落體、絕熱變化、勻速運動等這些都屬于過程模型。它就是對物體的實際過程進行一些處理,以便得出最相近的結(jié)論,從而可以總結(jié)出來整個物理過程的本質(zhì)。
(二)對象模型
它的主要特點是,把要研究的物理現(xiàn)象的特點作為依據(jù),發(fā)現(xiàn)主要內(nèi)容,剔除次要因素,建立一種模型,使它可以把物理現(xiàn)象最核心的內(nèi)容反映出來。像力學中的質(zhì)點、電磁學中的點電荷、氣體性質(zhì)中的理想氣體、光學中的薄透鏡等都是對象模型。
(三)條件模型
和其他模型相比,這種模型相對比較少,它主要是通過處理研究對象的外部條件,讓它達到理想化的一個狀態(tài)。像光滑斜面、均勻介質(zhì)等這些都屬于條件模型。
(一)有利于提高學生接受新知識和新概念的能力
一般情況下客觀事物具有抽象化、理性化的本質(zhì),而這種本質(zhì)反映在人腦中就形成了概念。要想在人腦中深刻地反映出客觀事物,就必須使客觀事物形象化、具體化,并且要把它跟人腦中已有事物聯(lián)系在一起。物理模型很多都是把理想化模型作為對象而建立。概念模型在應(yīng)用中經(jīng)常抓主要因素,撇開次要因素看本質(zhì),從而達到解決實際問題的目的。例如,學生在學習過程中很難理解像質(zhì)點、理想氣體、點電荷等這樣的概念,不太好把握事物的本質(zhì),但是概念模型的建立讓他們能很好地理解這些概念,很快接受新知識。
(二)有利于學生將問題化繁為簡
正確的物理模型可以把復(fù)雜的問題變得很簡單,把抽象的問題變得很直觀,把事物的核心內(nèi)容凸顯出來。而建立過程模型,不僅能夠簡化問題,使學生對一些規(guī)律、概念的理解有更深刻的印象,還可以使學生的思維創(chuàng)造力不斷增強。
(三)有利于提高學生的思維發(fā)展和解題能力
物理模型如果使用得正確,可以不斷提高學生的解題能力,拓寬他們的思維,把一切復(fù)雜的問題化繁為簡,達到事半功倍的作用。比如,在高中物理課堂中,教師可以建立一個理想化模型“單擺”,這樣有助于學生理解它的相關(guān)公式,也可以幫助解決和單擺相類似的問題。
(四)有利于學生形成科學的預(yù)見
教師在課堂中使用的模型都是理性化的模型形態(tài),他們大多都撇開了很多次要因素,只抓主要內(nèi)容,使事物的主要特性突顯出來,這樣有利于學生邏輯思維的發(fā)揮,可以使所研究事物的結(jié)果指導(dǎo)著所要研究的方向,使它超越了現(xiàn)有的一些條件,從而形成科學性的一種預(yù)見,得到一些非常重要的物理規(guī)律。
模型的使用也是有限制的,只能適用于一定條件下。正確的模型會使人們對事物的本質(zhì)有更加深刻的理解,看待問題也會更加清晰。物理模型的建立,可以簡化問題的處理,同時還不會有很大的偏差。隨著社會的發(fā)展,人們認識事物本質(zhì)的過程也在不斷地提高,物理模型也在不斷完善中。
綜上所述,高中物理學科本就比較復(fù)雜,在高中物理課堂教學中,建立物理模型很有必要。理性的物理模型,它貫穿于高中物理教材的各個知識點中。教師可以根據(jù)課程的內(nèi)容,有針對性地選擇一些物理模型,像對象模型、過程模型和條件模型等。這樣不僅有利于提高學生接受新鮮事物的能力,把一些復(fù)雜的問題化繁為簡,也有利于提高學生的解題能力,開拓他們的視野,拓寬他們的思維,提高學生學習的興趣,更有利于提高教師的教學效果和整個教學質(zhì)量,為社會輸送更多的人才。
[責任編輯田彩霞]
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1673-9132(2016)33-0230-02
10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.33.151