段蘭昌

（河北省衡水市武強(qiáng)縣武強(qiáng)中學(xué) 河北武強(qiáng) 053300）

高中物理模型教學(xué)的探究

段蘭昌

（河北省衡水市武強(qiáng)縣武強(qiáng)中學(xué) 河北武強(qiáng) 053300）

在新課程改革的大環(huán)境下，現(xiàn)今的教育要求培養(yǎng)的人才具有創(chuàng)新能力，而我們現(xiàn)階段的物理教學(xué)中，往往忽略對(duì)模型思維能力的培養(yǎng)，這就不利于學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，物理模型教學(xué)能幫助學(xué)生掌握物理模型建立的，培養(yǎng)科學(xué)思維方法和創(chuàng)新實(shí)踐能力，因此物理教學(xué)中應(yīng)提高對(duì)模型教學(xué)的重視。本文對(duì)當(dāng)前物理模型教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行研究，又對(duì)現(xiàn)有物理模型教學(xué)理論進(jìn)行理論綜述，以"以豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律"為教學(xué)案例，給出了物理模型教學(xué)的案例。通過(guò)研究，既豐富物理教學(xué)理論，又可對(duì)物理模型教學(xué)進(jìn)行總體的把握。

物理模型 教學(xué)過(guò)程 課型

在新課程改革的大環(huán)境下，現(xiàn)今的教育要求培養(yǎng)的人才具有創(chuàng)新能力，而我們現(xiàn)階段的物理教學(xué)中，往往忽略對(duì)模型思維能力的培養(yǎng)，這就不利于學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，物理模型教學(xué)能幫助學(xué)生掌握物理模型建立的，培養(yǎng)科學(xué)思維方法和創(chuàng)新實(shí)踐能力，因此物理教學(xué)中應(yīng)提高對(duì)模型教學(xué)的重視。物理模型是指:物理學(xué)所分析的、研究的實(shí)際問(wèn)題往往很復(fù)雜，為了便于著手分析與研究，物理學(xué)中常常采用“簡(jiǎn)化”的方法，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)抽象的處理，用一種能反映原物本質(zhì)特性的理想物質(zhì)(過(guò)程)或假想結(jié)構(gòu)，去描述實(shí)際的事物(過(guò)程)。這種理想物質(zhì)(過(guò)程)或假想結(jié)構(gòu)稱之為“物理模型”。在物理教學(xué)中，教師如果善于設(shè)計(jì)和運(yùn)用這些物理模型，不但可以幫助學(xué)生迅速理解和掌握物理知識(shí)，而且在發(fā)展學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力方面起到非常大的作用。

一、物理模型是教師講清概念的法寶，也是學(xué)生理解概念的捷徑

對(duì)一些抽象的、無(wú)形的概念，建立和正確使用物理模型可以提高學(xué)生理解和接受新知識(shí)的能力。例如，我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)學(xué)中建立了“質(zhì)點(diǎn)”模型，學(xué)生對(duì)這一模型有了充分的認(rèn)識(shí)和足夠的理解，為以后學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律、物體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，以及電學(xué)中的“點(diǎn)電荷”模型、光學(xué)中的“點(diǎn)光源”模型等奠定了良好的基礎(chǔ)。使學(xué)生學(xué)習(xí)這些新知識(shí)時(shí)容易理解和接受。如：磁場(chǎng)、電流等難以接受。因此教師在講解這些抽象的物理概念時(shí)，有必要制作一些特定的物理模型（直觀教具）將這些抽象的概念形象化、具體化，降低學(xué)生的理解梯度，教師比著模型講解概念“言之有物”，學(xué)生看著理解概念“心中有像”。

二、物理模型是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要工具

借助物理模型不僅能形象直觀地說(shuō)明物理現(xiàn)象和物理規(guī)律，而且還能從物理模型中抽象出物理概念和規(guī)律所反映的物理本質(zhì)，它是在具體形象的基礎(chǔ)上，通過(guò)抽象思維的結(jié)晶。

在教學(xué)中利用物理模型引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合分析，從中找出它們所包含的物理本質(zhì)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維能力。例如，在講解磁場(chǎng)時(shí)，由于學(xué)生從沒(méi)有接觸過(guò)“場(chǎng)”的概念，磁場(chǎng)又摸不著、看不見(jiàn)，學(xué)生無(wú)從感知什么是“磁場(chǎng)”，磁場(chǎng)有哪些特性。為了便于學(xué)生感知，我們可以用碎鐵屑的規(guī)則排列把磁場(chǎng)顯示出來(lái)（用電視機(jī)顯像管顯示效果更好），讓學(xué)生用眼觀察，學(xué)生就能接受“磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)”這一物理事實(shí)了。這樣磁場(chǎng)的模型——磁感應(yīng)線就被學(xué)生感知出來(lái)啦。然后教帶領(lǐng)學(xué)生分析：不同磁體周?chē)鸥袘?yīng)線形狀不同，說(shuō)明磁場(chǎng)有形狀；小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中有確定的指向，說(shuō)明磁場(chǎng)有方向，用磁感應(yīng)線上的箭頭來(lái)表示。磁感應(yīng)線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，疏的地方磁場(chǎng)弱。放入磁場(chǎng)中的小磁體會(huì)受到力的作用，且N極受力方向與該點(diǎn)磁感應(yīng)線方向一致。最后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上幾點(diǎn)進(jìn)行綜合，就可以得出磁場(chǎng)的物性。磁場(chǎng)有形狀、有方向、有強(qiáng)弱，對(duì)放入其中的磁體有力的作用。這個(gè)推理過(guò)程根據(jù)學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，從感知出發(fā)，通過(guò)分析，撇開(kāi)模型的具體特點(diǎn)，抽象出它所包含的本質(zhì)東西，不但降低了學(xué)生理解梯度，還鍛煉了學(xué)生的思維能力。

三、物理模型，是連接師生之間的橋梁

物理模型，是輔助老師講解課本知識(shí)的一種工具，它的形成過(guò)程本就是一個(gè)極具創(chuàng)造性的過(guò)程，同時(shí)它也是老師在講課時(shí)使用最多的一種方式。將物理模型應(yīng)用于物理課堂中，簡(jiǎn)化了課本中許多復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)容，讓學(xué)生容易理解、掌握，它作為物理知識(shí)的載體，常常帶給學(xué)生獨(dú)特的視覺(jué)感受。老師通過(guò)模型將知識(shí)的內(nèi)容真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生通過(guò)親自觀察去感受真實(shí)、可觸摸的知識(shí)。

作為老師講課時(shí)最常借助的工具之一，它可以將老師所要表達(dá)的思想、觀點(diǎn)等都清晰地轉(zhuǎn)述給學(xué)生；學(xué)生們通過(guò)接觸模型，就像真實(shí)地觸摸到課本里的知識(shí)一樣，另外物理模型還可以很好地幫助學(xué)生理解課本中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，簡(jiǎn)化知識(shí)。這樣老師和學(xué)生之間通過(guò)物理模型得到了很好的交流和溝通，幫助老師傳播知識(shí)的同時(shí)又讓學(xué)生愉快的接受知識(shí)，起到了很好的橋梁作用。例如老師在講解“摩擦力”時(shí)，就可以借助于物理模型來(lái)講解，讓學(xué)生親自感受一下什么叫摩擦力，幫助老師進(jìn)行摩擦力的課程教學(xué)同時(shí)也讓學(xué)生得到很好的實(shí)際體驗(yàn)，通過(guò)借助模型很好地簡(jiǎn)化了老師的教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。物理模型在教學(xué)過(guò)程中是連接老師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的橋梁，這種作用也得到了淋漓盡致的展現(xiàn)和恰到好處的表達(dá)，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高了老師的教學(xué)質(zhì)量，提高課堂效率。

掌握了模型解題法后，用模型的思路來(lái)解題，看到題型之后，腦子里馬上閃現(xiàn)出相對(duì)應(yīng)的模型，抓住踩分步驟，巧妙解答，不僅省時(shí)間，而且準(zhǔn)確率高了，同時(shí)核對(duì)也只需要按模型來(lái)校對(duì)，做題步驟少而精，錯(cuò)誤率低。物理問(wèn)題中有很多知識(shí)都是很有規(guī)律的，都是關(guān)聯(lián)的，我們只要利用它們之間的相似，利用等效替代，把問(wèn)題歸入已知的規(guī)律中，就能把問(wèn)題簡(jiǎn)化，復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題的等效處理就體現(xiàn)了這一點(diǎn)。因條件和時(shí)間的限制對(duì)物理模型教學(xué)的研究仍偏重于理論，在教學(xué)中開(kāi)展的模型教學(xué)實(shí)踐還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，物理模型教學(xué)過(guò)程理論應(yīng)用與實(shí)踐，有待進(jìn)一步進(jìn)行更深入地研究。

[1]蔡禎榮，陸瑞杰。物理模型與中學(xué)物理教學(xué)[J].物理教師1997.6，3。

[2]全日制普通高級(jí)中學(xué)物理教學(xué)大綱（第一版）。人民教育出版社，2002.