高中物理模型教学的研究与实践（正文）

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1、高中物理模型教学的研究与实践前言0.1问题的提出近几年高考改革总趋势是由知识立意转向能力立意，试题内容大多源于生产生活实际，许多试题的主干知识，就是我们身边的物理现象或生活情景，有的却是最新的前沿科技成果或热点问题。如体育运动、电子电器、医疗卫生、宇宙演化和神舟飞船，等等，面对这一类试题，学生最头痛的就是不知道如何建立合理的物理模型，于是就只能是乱套公式，其实对于这一类试题，本着高起点低落点，重能力淡知识，要求学生能从题目给出的文字中，摄取有效信息，展现出清晰的物理情景，排除次要因素抽象出合适的物理模型，再根据物理模型遵

2、循的规律，进行判断、推理和计算，使问题得以解决。北大教授赵凯华先生在《我国赴美物理研究生考试历届试题集解》的序言中指出：“在我们的教学中，同一物理问题，既可以把原始的物理问题提交给学生，也可以由教师把物理问题分解或抽象成一定的数学模型后提交给学生。习惯于后一类问题的学生，在遇到前一类问题时，往往会不知所措”。对于这一现象，传统的物理教学，在原始问题到抽象问题之间，从原型到模型产生了一个断带、一个鸿沟，成为解决实际问题的一大障碍，这一断带、鸿沟的形成与教师缺乏对物理模型的教学研究与实践有关，于是便产生了这个课题。0.2物理

3、模型教学的含义及本课题研究的意义物理模型教学是指对物理模型的内容、建立方法及应用的教学[李新.中学物理模型教学的理论与实践研究.华中师范大学硕士论文.2003.9]。物理模型是物理学中重要的组成部分之一。纵观物理学史，物理学的发展就是一个建立模型和新模型代替旧模型的过程。物理模型在物理学的产生和发展过程中发挥了重大作用。而物理学中一个重要研究方法就是建立物理模型。物理模型的建立，既符合科学的研究方法，也是客观现实的一种反映。在物理模型教学中，不仅要阐明正确模型的定义，还要阐明建立模型的方法、模型的应用，这是教师课堂活动中

4、的一项重要内容。61高中物理模型教学的研究与实践物理学是一门自然科学，它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法。高中物理课程体现物理学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求，肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。而我国传统的物理教育中比较注重知识的传授，因而教学的一切过程都是围绕如何更有效地传授知识做文章。在这种教学模式下培养出的学生知识掌握比较牢固，但是当遇到解决实际问题、进行探索性的工作时，就显得力不从心，不知如何下手。不会解决实际问题，说明学

5、生缺乏建立物理模型的能力，不能从生活场景中抽象出物理模型。为了有效改变这种状况，我们提倡开展物理模型教学，通过对基本物理模型的学习帮助学生建立良好的知识结构体系；再通过分析典型物理模型的建立过程和多媒体辅助教学帮助学生掌握物理模型准确科学的定义和特征；最后通过应用物理模型的实例教给学生建立物理模型来解决实际问题的方法，并从中体会到科学的物理思维方法。可见在中学物理教学中开展物理模型教学十分必要。0.3本课题研究的现状物理模型是物理思维的产物，建立物理模型是一种创造性的脑力劳动，是在观察，实验的基础上，经过一系列的分析、综

6、合、比较、抽象、概括、推理等，从而对研究对象作出的一种简化描述的过程。我们知道，几乎所有人在应用物理概念、物理规律解答物理问题时，都会自觉和不自觉的撇开问题中个别的、非本质的因素，抽出主要的、本质的因素加以研究，并把一类事物的共同的、本质的属性概括起来，从而抽象出切合实际的有助于物理问题解决的理想化的物理模型。应用物理模型解决实际问题，既符合科学的研究方法，也是客观现实的一种反映。许多科学家、教育专家以及广大的物理教师在物理模型教学方面都提出了各自独到的见解和方法。从目前的高中物理教学研究来看，物理模型教学着重点似乎都放

7、在概念的形成、规律的掌握、问题的解决等方面，对于如何建立物理模型方面研究还较少，有的也只局限在经验交流方面；物理模型的应用多数只是运用物理模型去求解习题，教师企图让学生漫游题海，而达到熟能生巧的目的，从而缺乏对学生科学素养的培养和科学方法的训练，以往对物理模型教学的不足主要有以下两点：(1)对物理模型概念的理解不够深刻高中61高中物理模型教学的研究与实践物理教材中介绍了几种物理模型，但并未明确模型的分类，也没有向学生解释为什么建立那样的模型，致使学生对模型还处于一种死记的状态，并未理解其概念的实质。(2)忽略物理模型的建

8、模过程，只重结果物理模型是物理思维的产物，建立物理模型是一种创造性的脑力劳动，是在观察、实验的基础上，在一定知识背景下，充分研究对象和问题的特点，分析人们长期积累和在科学实验中取得的大量感性材料，经过一系列的分析、综合、比较、抽象、概括、推理等，从而对研究对象作出的一种简化描述的过程。在教学中，老师们大多采用直接引入