談建立物理模型在教學中的重要性

王學紅

摘 要：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，不斷挖掘學生自身潛能。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。

關鍵詞：物理模型；教學；重要性

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）33-0230-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.33.151

物理學是比較基礎的學科，它涉及方方面面，在日常的生活中，物理現(xiàn)象隨處可見。它研究的是物質最基本的一種運動形式，而每個物質的運動，它們都有所關聯(lián)，并不是孤立存在的。由于物質的運動比較復雜，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。

一、物理模型的定義

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。一般情況下，物理模型是指在科研或教學過程中，用能反映物質本質的一種理想化結構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構叫做“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量。

二、高中物理模型教學法的優(yōu)勢

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論的過程。相對于其他的學科，高中物理算是其中比較復雜的一門學科，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，使物理模型的本質最大可能地保留下來，也讓學生能更好地理解一些內容和概念。

三、高中物理教學中常見的物理模型

（一）過程模型

在物理過程中，過程模型關注的是物理模型的本質以及需要，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論，從而可以總結出來整個物理過程的本質。

（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，發(fā)現(xiàn)主要內容，剔除次要因素，建立一種模型，使它可以把物理現(xiàn)象最核心的內容反映出來。像力學中的質點、電磁學中的點電荷、氣體性質中的理想氣體、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、均勻介質等這些都屬于條件模型。

四、物理模型在高中物理教學中的重要性

（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，而這種本質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。概念模型在應用中經常抓主要因素，撇開次要因素看本質，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點、理想氣體、點電荷等這樣的概念，不太好把握事物的本質，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果指導著所要研究的方向，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，人們認識事物本質的過程也在不斷地提高，物理模型也在不斷完善中。

五、結語

綜上所述，高中物理學科本就比較復雜，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。教師可以根據課程的內容，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量，為社會輸送更多的人才。

[責任編輯 田彩霞]