探索物理模型教学之路

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1、探索物理模型教学之路　　摘要：本文提出创建“物理模型”的必要性以及做物理习题中物理模型的重要性，并对初中物理教学中有关物理模型的实例进行评析，列举了新课程标准引导下物理模型教学的应用实例。　　关键词：物理；模型教学；实践　　中图分类号：G427文献标识码：A文章编号：1992-7711（2013）09-062-2　　一、对物理模型的认识　　1.创建“物理模型”的必要性。　　从广义上讲，物理学中的各种基本概念和过程都可视作物理模型，如物质、长度、时间、空间等，因为它们都是以各自相应的现实原型（实体）为背景加以抽象出来的物理概念；从狭义上讲，只有那些反应特定问题

2、或特定具体事物的结构才叫物理模型，如我们初中阶段提到的质点、匀速直线运动等，一般情况下，我们在物理教学中谈的都是狭义上的物理模型。　　物理学的目的在于认识自然，把握自然，而自然界中任何事物都与其他事物之间存在着千丝万缕的联系，并在不断地变化着。面对复杂多变的自然界，人们着手研究时，总是遵循这样一条重要的方法论原则，即忽略次要因素，抓住主要矛盾，或从简到繁，由易到难，循序渐进，逐次深入。根据这条原则，人们在处理复杂的问题时，总是试图把复杂的问题分解成若干个较为简单的问题逐个突破。正是基于这个思维过程，人们创建了6“物理模型”这一工具和概念来解决问题。　　2.做

3、物理习题中物理模型的重要性。　　俗话说做人要有榜样，做题要有例题和模型。做物理习题是学习物理的重要一部分，做习题时一样能够体会、了解物理学的思想方法和研究方法。以实际的物理问题为背景，通过抽象建立理想化模型，再应用已有知识、规律去求解，从而得到新的结论（规律），这对学生而言，就是一种创新思维活动。　　教师要摒弃那种单一的重复操练，选择一些灵活性、开拓性、应用性、发散性的物理例题、模型，使学生能够通过自己的努力去研究、探索，并能够及时的归纳和反思，这既能培养学生的创新能力，同时也能使学生在应试时表现出很强的竞争实力。　　二、初中物理教学中有关物理模型的实例评析

4、　　1.把研究对象理想化的模型。　　初中阶段中出现的有光滑平面、真空、理想电压表、电流表、点光源、光线、磁感应线、原子模型等。　　象这种用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统，称为对象模型（也有称为概念模型），也可理解成实际物体在某种条件下的近似与抽象，还有常见的如“力学”中有轻质绳子或轻质杠杆、轻质弹簧、轻质滑轮、轻质滑轮组等等。6　　近似与抽象具有理想化的含义，在物理教学中理想化实际上就是抓住主要因素，忽略次要因素，例如理想电压表、电流表，在初中阶段我们就认为电压表的内阻是无穷大的，电流表的内阻是0。这是将研究的对象理想化的结果。　　模型是对实

5、际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围，学生在学习和应用模型解决问题时，要弄清模型的使用条件，要根据实际情况加以运用。比如一列火车的运行，能否看成质点，就要根据质点的概念和要研究的火车运动情况而定，在研究火车过桥所需时间时，火车的长度相对于桥长来说，一般不能忽略，所以不能看成质点；在研究火车从北京到上海所需的时间时，火车的长度远远小于北京到上海的距离，可忽略不记，因此火车就可以看成为质点。　　2.把具体过程理想化的模型。　　在八年级物理教材中介绍的伽利略斜面实验，是一个理想实验，它为牛顿第一定律的产生奠定了基础。　　可见理想化实验并不是脱离实

6、际的主观臆想，它是以实践为基础，运用逻辑法则进一步揭示出客观现象和过程之间内在逻辑联系，并由此得出结论。　　物理过程总是在一定条件下发生的，将条件理想化便可以突出主要的物理现象与过程，这就是过程模型方法。类似的还有我们在运动学中的匀速圆周运动、匀速直线运动、自由落体运动、简谐运动等均属过程模型。　　在很多的实验过程中，有些过程是相当复杂的。我们可以忽略次要矛盾，抓住主要矛盾，将一个复杂的物理过程抽象成为一个我们熟知的问题加以解决。例如在初中阶段，我们还会遇到真空钟罩模型、无阻力模型等等。　　3.把图象作为模型。6　　数学教学中的二维坐标图中在物理教学中还有着

7、以下重要的物理意义：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点的含义是物理学习中很重要的。有的可表示为时间、路程，面积也可表示为位移等等。　　物理运动学的教学中常通过st图、vt图像来比较运动的快慢，分析运动的种类。　　电磁学教学中通过磁感线分布图来比较磁场的方向和强弱。　　实验教学中还可通过作出图象来探究某种规律：例如探究物质密度（物质质量与体积关系）要用到mv图象；探究物质重力和质量关系时要用到Gm图象；探究电流I与电压U、电阻R关系时要画IU、IR图象等。　　在各类习题中还出现的各种图象：如初二下学期浮力教学中的F浮t图象、F浮h图象、F拉h图象、电学

8、中的PR图象、PI图象、PU图象、IU图象等。这些分