浅谈新课程背景下物理模型的构建

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1、浅谈新课程背景下物理模型的构建　　摘要：研究物理问题，物理模型必不可少。新课程教学，模型的地位更加重要。主要阐述物理新课程教学中，如何引导学生构建物理模型的思想和方法，以期引起共鸣，应用于教学，提高课堂教学效益。　　关键词：物理模型；解题教学；途径　　新课程背景下，尽管物理课的结构、内容和目标，教学模式、学生的学习方式、教师和学生的角色和地位都发生了根本性变化。　　但通过简化研究对象和情景，形成物理模型，正确运用模型解决问题，培养学生各方面的能力仍是一条非常重要的方法，贯穿于整个教学的始终。教学中如何培养学生树立模型意识，构建物理模型就

2、显得十分重要。实践证明，以下三条途径行之有效。　　一、在概念和规律教学中构建物理模型　　物理概念是物理学的基础，物理规律是物理学的核心。概念的建立、规律的形成，离不开对实物和实际情景的简化和抽象。　　如：引入匀速直线运动、匀变速直线运动，我们将具有大小、形状的汽车和火车抽象成质点；在研究理想变压器时，忽略了铁损、铜损和漏磁；在研究弹性碰撞现象时，忽略因碰撞所产生的能量损失等等。无一不是忽略次要因素，抓住主要因素，去粗取精，去伪存真，抓其本质，进行推理，形成结论。那么，如何借助于物理情景，在正确的物理形象的基础上，构建物理模型呢？5　　1

3、.使学生充分感知物理现象，获得丰富的感性认识，形成正确、鲜明的物理形象　　新课程注重对学生互助合作、自主交流和探究能力的培养，教材对问题设计直至结论的得出，并不是一步到位，往往需要学生仔细分析物理现象，深刻领会隐含的思想和方法，才能得出正确的结论。因此，教学中要善于为学生提供感知的平台。学生实验、演示实验、手工制作和实物观摩等都是提供感知的第一手素材的。如：对力、加速度和质量三者关系的研究实验，通过实验，学生才能体悟到：木板对小车的摩擦力，如何平衡摩擦力，是所遇到的最为直观的问题，实验中要求所挂重物的质量要远小于小车的质量，这是影响实验

4、是否更为准确的隐性因素。这些问题的解决，就得在实验中不断感知，发现问题，然后再查找问题，解决问题。这就要求学生要从实验和现象中获得丰富的感性认识，在脑海里形成解决问题的完整的物理形象，这是解决问题的前题和基础。　　2.注意启发引导学生对原始的、各种各样的感性材料、物理形象进行加工、改造、重组，通过分析、对比、归纳、想象等一系列思维操作，概括形成反映事物本质特征的理性形象　　如：对理想变压器中原副线圈的电压比、电流比公式的推导，会遇到漏磁、铜损和铁损问题；对光电效应现象、原子的核式结构的研究，想从现象直观得到本质原因是不可能的。类似这些规

5、律，没有理性的判断、加工、重组等操作过程，是不可能得出反映事物本质的规律的。教学中引导学生剖根究底，逐步实现从具体物理形象到理想模型的转变。5　　3.引导学生合理舍弃次要因素，抓住主要因素，抽象出物理概念或物理规律　　高中物理教学中，我们积累了很多物理模型，我们可以将其分类成：①物质结构的模型。如：质点、物体的分子结构、理想气体、原子结构、核结构、导体等等；②作用过程的模型。如：碰撞、能量转化过程、光电效应、核变化等；③运动模型。如：匀速直线运动、匀变速直线及曲线运动、平抛运动、圆周运动、简谐振动等等；④其他模型。如：电流、电阻、磁流体

6、发电机、电磁流量计、理想变压器等等。不管哪种模型的建立，公式、定律的得出，都是忽略次要因素，抓住主要因素，将具体的物理情景进行科学抽象的结果。　　因此，概念和规律的教学是树立模型意识，构建物理模型的前题和基础。教学中，只要应用科学的方法，遵循学生的认识规律，循序渐进，持之以恒，学生建模意识的树立和能力的形成，就会水到渠成。　　二、在解题教学中运用物理模型5　　解题的过程，是对所学知识内化、整理、提高的过程，是对解决问题的思路和方法进行强化和熟练的过程，更是对物理模型巩固、拓展、创新和应用的过程。为此，一是要明确学生用脑思考解题的特点。一

7、般来说，物理解题经历两个阶段：第一阶段，主要是调用存贮在右半脑的形象材料，进行形象思维，作整体和定性的分析；第二阶段，主要是调用左半脑的抽象材料，进行抽象思维。而是根据以上指导思想，物理解题教学应遵循合理的程序：第一，让学生根据问题情景建出典型形象，形成正确清晰的物理图景；第二，启发学生活化构建的典型形象，依据对象、过程、条件，构建物理模型，正确选取物理定律、公式，并将物理问题转化为数学问题；第三，指导学生运用数学进行推演和计算；第四，根据物理事实进行讨论，对数据和结果加以取舍，得出结论；第五，解题应遵循学生思维的发展规律，由简到繁、由

8、易到难，螺旋递进。如：在空间上可从一维到二维再到三维，在对象和过程上可从一个到两个再到三个，逐渐增加。再如：物理上人船模型、碰撞模型、类平抛模型、子弹射木块模型等，大致都遵循以上的研究程序，使问题得以解决。