孫小堂

研究物理問題需要借助眾多的科學方法，仔細斟酌各種科學方法，有些方法偏重于數(shù)據(jù)處理；有些方法則偏重于科學思維。在實際物理教學中，通過科學的思維構(gòu)建一個模型，并加以靈活應(yīng)用，這對學生把握各種物理科學方法，解決實際問題無疑會有很大的幫助，而且在培養(yǎng)學生能力方面，可收到事半功倍的效果。

一、在教學中如何構(gòu)建物理模型

要想讓學生熟練地運用模型解決實際問題，這就要求學生在平時學習中，在頭腦中建立一定數(shù)量的準確清晰的物理模型。在初中物理教學中，絕大部分知識內(nèi)容都可以物理模型為基礎(chǔ)向?qū)W生傳授。下面就平時教學中如何幫助學生建立清晰、準確的物理模型，談幾點認識。

1.用類比法建立物理模型。有些物理現(xiàn)象、規(guī)律，我們無法直接展示給學生，這時若能用學生頭腦中已有的物理模型來類比，則可幫助學生建立新的合理的物理模型。例如，電壓和電流，對學生而言很陌生，也無法通過實驗來展示研究，但水壓和水流學生是比較熟悉的，教學時，可用水壓水流來類比，幫助學生建立電壓、電流的物理模型。

2.用虛擬法建立物理模型。有些模型在實際中是根本不存在的，但為了研究方便，可以形象地引入一個虛擬的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或過程。例如，為了便于描述光的傳播，引入了光線；為了便于描述磁場，引入了磁感線。

3.重視實驗教學。物理是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的學科，要讓學生多觀察、多實驗。實驗為物理概念和規(guī)律的建立奠定了表象基礎(chǔ)，在學生的腦海中形成了一個個具體的物理模型。有些物理概念和規(guī)律，學生在生活中很少感知，那么在主體和認識客體間就缺少必要的中介物。例如，在講電和磁的關(guān)系時，只有做好實驗，學生才能發(fā)現(xiàn)、理解電生磁、磁生電、磁場對電流的作用等物理現(xiàn)象，并形成清晰的物理模型。

4.注重實物、圖片、活動掛圖等的展示。人們對事物的認識過程，總是從感性認識到理性認識。心理學研究表明，人腦對事物的認識是從表象開始的。這就要求教師在教學中，要盡可能多地將實物、圖片等展示給學生，以形成表象基礎(chǔ)。

二、物理模型在教學中的作用

1.合理利用物理模型有利于減負增效

物理學的難教難學，讓許多師生困惑、苦惱。其原因是：教師不善于幫助學生建立物理模型，或建立物理模型的意識淡薄。學生頭腦中若建立了形象化的相關(guān)實物模型和抽象化的物理模型，并能靈活地提取、應(yīng)用、置換、遷移物理模型，建立一定數(shù)量的相關(guān)物理模型，是學生學好物理的充要條件。學生對物理概念、規(guī)律的理解不深不透，說明學生頭腦中的物理模型是含糊不清的。即便強行建立了概念、規(guī)律的物理模型，但在具體應(yīng)用時又感到手足無措。在應(yīng)試教育盛行，題海戰(zhàn)術(shù)泛濫的氛圍中，如何跳出題海，提高學習效率。筆者以為，正確理解物理概念和規(guī)律是前提。在遇到具體習題時，要善于利用模型解決實際問題，再在解決實際問題的基礎(chǔ)上，建立新的物理模型，實現(xiàn)新的遷移和飛躍。

2.物理模型是培養(yǎng)學生觀察力和創(chuàng)造力的有效途徑

在教學中通過物理模型的設(shè)計、制作和應(yīng)用，不僅能幫助學生理解概念，抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)，而且通過引導學生設(shè)計創(chuàng)造和運用物理模型，還能培養(yǎng)學生的觀察力和創(chuàng)造力。觀察物理模型時，首先要使學生明確觀察目的，觀察方法。借助物理模型反復演示物理過程，引導學生詳細、全面地觀察思考物理現(xiàn)象，概括總結(jié)出物理規(guī)律。例如，在講解電動機原理時，可借助小電動機模型先引導學生觀察它的結(jié)構(gòu)，再通電使電動機模型轉(zhuǎn)動起來，引導學生觀察電動機的轉(zhuǎn)動方向與電流方向、磁場方向之間的關(guān)系。分析磁場對電流的作用，從而理解電動機的原理。平時教學中，教師還應(yīng)讓學生制作物理模型，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。

3.物理模型是培養(yǎng)學生思維能力的重要工具

在教學中，教師要善于利用物理模型引導學生進行綜合分析，找出其中包含的物理本質(zhì)，逐步培養(yǎng)學生的抽象思維能力。例如，在講磁場時，由于學生從沒接觸過“場”的概念，磁場又摸不著、看不見，學生無從感知什么是“磁場”，磁場有哪些特性？為了便于學生感知，我們就用碎鐵屑的規(guī)則排列把磁場顯示出來，讓學生用眼觀察，學生就能接受“磁體周圍存在磁場”這一物理事實了。接著再要求學生把自己看到的碎鐵屑的排列情況用筆畫出來。這樣磁場的模型——磁感線就被學生不知不覺地畫出來了。這是利用學生的形象思維感知物理現(xiàn)象。然后教師引導學生分析：不同磁體周圍的磁感線，說明常見磁體周圍的磁場。

總之，在物理教學中，物理教師要善于幫助學生建立物理模型，并使學生學會利用物理模型解決實際問題。只有這樣，物理學才不再枯燥難學，而物理學豐富的內(nèi)涵和獨特的思維方法在物理模型的建立與應(yīng)用的過程中必將被學生所理解與應(yīng)用。

（責任編輯 易志毅）