淺談高中教學(xué)中建立物理模型的重要性

1、淺談高中教學(xué)中建立物理模型的重要性-培養(yǎng)學(xué)生的建模能力姓 名:張洪燕單 位:青海省格爾木市第二中學(xué)郵 編:聯(lián)系電話:通訊地址:青海省格爾木市第二中學(xué)淺談高中教學(xué)中建立物理模型的重要性-培養(yǎng)學(xué)生的建模能力內(nèi)容提要 物理模型可以作為解決問題的切入點(diǎn)，使問題得到簡(jiǎn)而有效的解決，物理模型在理論聯(lián)系實(shí)際中起到了橋梁的作用。畢竟，物理模型是整個(gè)物理學(xué)的支柱，物理模型在教學(xué)領(lǐng)域有著重要的價(jià)值其重要性自然不言而喻。 關(guān)鍵詞: 構(gòu)建物理模型 物理教學(xué) 重要性 建模 培養(yǎng)創(chuàng)新思維正文：物理模型為解決物理問題提供了一個(gè)可以有效解決抽象問題的簡(jiǎn)單的方法，根據(jù)模型可以有效的將問題“化繁為簡(jiǎn)”并

2、加以解決，使我們對(duì)物理學(xué)本質(zhì)的理解更加細(xì)致深入,對(duì)物理問題的分析更加清晰。一、“物理模型”的涵義及重要性自然界是紛繁復(fù)雜、千變?nèi)f化的，人們要研究的實(shí)際問題往往有眾多的因素，為了研究問題的方便，物理學(xué)上常常采用“簡(jiǎn)化”或“理想化”的方法，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行抽象化處理，得到一種能反映原物質(zhì)本質(zhì)特性的理想的物質(zhì)（過程）或假想結(jié)構(gòu)，此即為“物理模型”。筆者針對(duì)教學(xué)談幾點(diǎn)物理模型的重要性：1“物理模型”是形象思維和抽象思維的統(tǒng)一，是物理學(xué)研究的常用方法。既是物理科學(xué)體系中光輝的典范，也是人們通過科學(xué)思維對(duì)物理世界中的原物的抽象描述。2“物理模型”既原于實(shí)踐,而又高于實(shí)踐，具有一定的抽象概括性。正因?yàn)槲锢淼某?/p>

3、象性，學(xué)生普遍感覺高中物理難學(xué)，聽聽還懂,解決實(shí)際問題就困難。物理模型的有效使用能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)較復(fù)雜的物理問題進(jìn)行具體分析，正確運(yùn)用科學(xué)抽象思維的方法去處理物理問題的能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,這是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主渠道。 3.“物理模型”對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的提高起著重要的作用。熟練使用模型化方法有利于學(xué)生使抽象的物理問題更直觀、形象。所以，物理學(xué)中常常采用“簡(jiǎn)化”的方法，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)抽象的處理，采用物理模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理圖象，使物理問題“化難為易”、“化繁為簡(jiǎn)”，這樣不單起到降低教學(xué)難度增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時(shí)還潛意識(shí)地培養(yǎng)

4、了學(xué)生的創(chuàng)新能力。如，我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)學(xué)中建立了理想化的“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)萬有引力定律，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)。物理模型有助于將物理學(xué)中大量抽象的邏輯思維輔之以生動(dòng)的形象思維，使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)容易理解和接受。二、構(gòu)建物理模型重在創(chuàng)新思維的培養(yǎng)教學(xué)中物理模型的構(gòu)建實(shí)質(zhì)上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。 所謂物理創(chuàng)造性思維，就是物理思維結(jié)果具有新奇性、獨(dú)創(chuàng)性、目的性和價(jià)值性的物理思維活動(dòng)。首先，思維的產(chǎn)品必須是新奇的和有獨(dú)創(chuàng)的，其次，思維的產(chǎn)品必須符合物理思維的目的和具有一定的價(jià)值。構(gòu)建物理模型是一種重要的科學(xué)思維

5、方法，實(shí)驗(yàn)證明，只有在合理地安排知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建物理模型，才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺性，還可使課堂教學(xué)目標(biāo)集中，有利于抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，大面積提高教學(xué)效率。構(gòu)建不同的物理模型,有效利用物理模型從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。良好的思維能力是創(chuàng)新能力的保證，只有正確的思維才談得上有良好的創(chuàng)新。為了有效培養(yǎng)創(chuàng)新能力可采用如下物理模型： 1對(duì)象物理模型即把物理問題的研究對(duì)象模型化。如物理教材中提到的：“質(zhì)點(diǎn)”、“點(diǎn)電荷 ”、“單擺”、“點(diǎn)光源”等都屬于這類模型。2、過程物理模型即把研究的物理對(duì)象的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行近似處理，排除其在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中的一些次要因素的干擾

6、，使之成為理想的典型過程。如物理教材中提到的，“勻速直線運(yùn)動(dòng)”、“等溫”過程、“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”、兩物體的彈性碰撞過程等都屬于這一類型。3、條件物理模型即排除物體所處外部條件的次要因素，突出主要方面。如中學(xué)學(xué)過的“接觸面光滑”、“絕熱”等。 4.理想物理模型，如，“自由落體運(yùn)動(dòng)”、 “平拋運(yùn)動(dòng)”、“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”、“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”、等等，正是引入了這些理想化的物理模型，才得以使我們面對(duì)許多復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題，通過簡(jiǎn)化處理能夠比較順利地予以解決。同樣針對(duì)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)過許多過程和步驟，歸納起來有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估與交流。這一過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都很

7、重要，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的實(shí)際有選擇地利用。學(xué)生是否具備自主探究知識(shí)的本領(lǐng)，是否能有效建模直接影響到課堂教學(xué)的效果，因此在實(shí)驗(yàn)的過程中要培養(yǎng)學(xué)生多種建模能力三、物理教學(xué)中怎樣建模,如何培養(yǎng)學(xué)生建模引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解甚至建立物理模型，顯然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。物理模型的建立是一個(gè)創(chuàng)造性過程，對(duì)物理模型的認(rèn)識(shí)和理解也是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程。、對(duì)物理概念建模。通過分析、比較、抽象、概括等物理思維過程，找出它們共同的、本質(zhì)的屬性和特征，又必須忽略所研究物理原型的一些次要因素。其實(shí)建立概念模型實(shí)際上就是撇開與當(dāng)前考察無關(guān)的因素以及對(duì)當(dāng)前考察影響很小的次要因素，抓住主要因素，認(rèn)清事物的

8、本質(zhì)，利用理想化的概念模型解決實(shí)際問題。盡管質(zhì)點(diǎn)的概念很簡(jiǎn)單，如果只教會(huì)學(xué)生質(zhì)點(diǎn)的概念，而沒有使學(xué)生明確物理模型的思維過程以及運(yùn)用物理模型的基本方法和思路也是失誤，畢竟學(xué)生在理解這些概念時(shí)，很難把握其實(shí)質(zhì)，而建立概念模型則是一種有效的思維方式。如、理想氣體、點(diǎn)電荷、純電阻、剛體、理想流體、絕對(duì)黑體等等。、對(duì)物理過程建模。在中學(xué)物理中建立的理想化的物理過程有自由落體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧波、絕熱過程等都是物理過程和物理狀態(tài)的模型化，它們從不同的側(cè)面和角度描述和揭示了各種問題中實(shí)際過程的特征，也標(biāo)志著物理學(xué)研究的深化。各種最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其相互作用，為自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)及相互作用提

9、供一幅絢麗多彩、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D畫，以便人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界。、對(duì)物理情境建模在高中物理常見的物理情境模型在力學(xué)中有碰撞模型、反沖模型、子彈打木塊模型、皮帶運(yùn)送模型、彈簧模型等，在電學(xué)中有帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)模型、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)模型、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)模型、金屬棒運(yùn)動(dòng)切割磁感線的模型、金屬框穿過磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的模型等等?？傊?，物理模型是人們通過科學(xué)思維對(duì)物理世界中的原物的抽象描述，教學(xué)中物理模型的構(gòu)建實(shí)質(zhì)上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。物理模型是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的很好素材，充分科學(xué)地用足用活物理模型，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)寬松的充分體現(xiàn)以“學(xué)生為主”的課堂環(huán)境，在平時(shí)的教學(xué)過程中，必須注意培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建和應(yīng)

10、用物理模型的能力。因?yàn)榻；顒?dòng)本身就是一項(xiàng)創(chuàng)造性的思維活動(dòng)。它可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，直覺思維能力，猜測(cè)、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力，這些能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征。 可見，物理模型是指：用一種能反映原物本質(zhì)特性的理想物質(zhì)（過程）或暇想結(jié)構(gòu)，去描述實(shí)際的事物（過程）。這種理想物質(zhì)（過程）或假想結(jié)構(gòu)稱之為“物理模型”。    “物理模型”的建立，是人們認(rèn)識(shí)和把握自然的一個(gè)典范。是先賢的一種創(chuàng)舉。    “物理模型”的建立是一個(gè)創(chuàng)造性過程，對(duì)物理模型的認(rèn)識(shí)和理解也是一個(gè)創(chuàng)造性的過程一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程?？梢?，引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解甚至

11、建立“物理模型”，顯然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。     那么，怎樣把握好“物理模型”去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？下面我想先談?wù)剮讉€(gè)問題：  一、中學(xué)常見的物理模型有幾種？”  1、研究對(duì)象理想化的模型。例如，質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體、恒壓電源等。  2、運(yùn)動(dòng)變化過程理想化的模型。如，“自由落體運(yùn)動(dòng)”、“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”、等等，這些都是把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程理想化了的“物理模型”。  二、物理模型有哪些特點(diǎn)？  l、物理模型是抽象性和形象性的統(tǒng)一。物理模型的建立是舍棄次要因素，把握主要因素，化復(fù)雜為簡(jiǎn)

12、單，完成由現(xiàn)象到本質(zhì)、由具體到抽象的過程，而模型的本身又具有直觀形象的特點(diǎn)。  2、物理模型是科學(xué)性和假定性的辯證統(tǒng)一，物理模型不僅再現(xiàn)了過去已經(jīng)感知過的直觀形象，而且要以先前獲得的科學(xué)知識(shí)為依據(jù)，經(jīng)過判斷、推理等一系列邏輯上的嚴(yán)格論證，所以，具有深刻的理論基礎(chǔ)，即具有一定的科學(xué)性。理想模型來源于現(xiàn)實(shí)，又高于現(xiàn)實(shí)，是抽象思維的結(jié)果。所以又具有一定的假定性，只有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了以后才被認(rèn)可，才有可能發(fā)展為理論。  三、物理模型有哪些主要功能？  1、可以使問題大為簡(jiǎn)化，從中較為方便地得出物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。  2、可以對(duì)模型討論的結(jié)果稍加修正，即可用于實(shí)際事

13、物的分析和研究：  3、有助于對(duì)客觀物理世界的真實(shí)認(rèn)識(shí)，達(dá)到認(rèn)識(shí)世界，改造世界，為人類服務(wù)的目的。  以上是教師駕馭“物理模型”教學(xué)首先要明確的幾個(gè)問題。  那么，在物理教學(xué)中又如何利用“物理模型”教學(xué)去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？    首先，利用“物理模型”教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。    創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是兩個(gè)不同的概念，有時(shí)意識(shí)比能力更重要。以上我們已經(jīng)談到，物理模型的建立很具創(chuàng)新性，教師應(yīng)該把建立物理模型的這種創(chuàng)新的思路啟發(fā)地訴之于學(xué)生，這樣對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)才是有益的。  &#

14、160; 其次，利用“物理模型”培養(yǎng)正確的思維方法，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。正確的思維方法是提高思維能力的基礎(chǔ)，良好的思維能力是創(chuàng)新能力的保證，只有正確的思維才談得上有良好的創(chuàng)新。但是由于年齡的關(guān)系，中學(xué)生一般只注意知識(shí)的學(xué)習(xí)，并不關(guān)心自己的思維方法是否正確，更不能自覺地糾正一些不正確的思維方法，這就影響了思維發(fā)展。因此，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的思維方法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力首要任務(wù)?！拔锢砟Ｐ汀钡慕ⅲ彩且环N嚴(yán)密的正確的思維方法，其思維過程非常明顯，分析好每一個(gè)“物理模型”的建立思維很重要，以“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)物理模型為例，為什么要將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？在什么時(shí)候什么物體可以簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？質(zhì)點(diǎn)的概念很簡(jiǎn)單，如果只教會(huì)

15、學(xué)生質(zhì)點(diǎn)的概念，而沒有使學(xué)生明確這種建立物理模型的思維過程以及運(yùn)用物理模型建立概念的基本方法和思路，這將是教學(xué)上的一重大失誤！分析好每一個(gè)“物理模型”的建立思維固然重要，但更重要的是引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)悟這種思維過程，去品味這種思維過程，例如，在講“自由落體”時(shí)，就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去理解，為什么要把物體的下落運(yùn)動(dòng)理想成“自由落體”，明確學(xué)習(xí)“自由落體”的真正的實(shí)際意義，經(jīng)過引導(dǎo)、啟發(fā)、分祈，學(xué)生自然而然地就會(huì)領(lǐng)悟到其中的奧秘，從而培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。       再次，中學(xué)物理教材中有許多物理知識(shí)比較抽象，學(xué)生往往不易

16、理解和接受，并會(huì)因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理模型”教學(xué)，通過采用模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理圖象，使物理問題化難為易，化繁為筒，這樣不單起到降低教學(xué)難度增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時(shí)還潛意識(shí)地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。     最后我還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在“物理模型”的建立和分析的教學(xué)過程中，要摸清學(xué)生各種錯(cuò)誤的思維方法，及時(shí)予以糾正。例如，學(xué)生受了絕對(duì)化的片面思維方法的影響，不理解物理學(xué)中采用的理想化的思維方法，以為理想化不精確，脫離實(shí)際，有時(shí)對(duì)教師導(dǎo)出的某公式所采用的近似方法表示不可理解，在實(shí)驗(yàn)中追求百分之自的精

17、確度。這里我們就要及時(shí)指出物理模型的特點(diǎn)和功能，使學(xué)生明確物理模型的科學(xué)性，明確物理模型的條件性。及時(shí)糾正這類學(xué)生的思維方法，這也是培養(yǎng)和鍛煉創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的好途徑。淺談高中物理教學(xué)中物理模型的有效性- 怎樣培養(yǎng)學(xué)生建模能力內(nèi)容提要 物理模型可以作為解決問題的切入點(diǎn)，因?yàn)榻⒂行У奈锢砟Ｐ驮谡麄€(gè)物理學(xué)中起支柱作用，當(dāng)然物理模型在教學(xué)領(lǐng)域中的重要性自然不用質(zhì)疑。它能使物理問題得以化簡(jiǎn)為易的效果,同時(shí)物理模型的構(gòu)建在理論聯(lián)系實(shí)際中起到了紐帶和橋梁的作用。 關(guān)鍵詞: 構(gòu)建物理模型 有效性 培養(yǎng) 創(chuàng)新思維 建模能力正文：物理模型為解決物理問題提供了一個(gè)可以有效解決抽象問題的簡(jiǎn)單的方法，根據(jù)模型可以

18、有效的將問題“化繁為簡(jiǎn)”并加以解決，使教師學(xué)生更容易透徹深入的理解物理概念及規(guī)律,能使學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生更加濃厚的興趣,讓學(xué)生才能有效的將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。那么理解了物理學(xué)的本質(zhì)才能足以質(zhì)疑物理問題、分析物理問題、解決物理問題。畢竟物理學(xué)本身是一門理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，那么如何要讓學(xué)生悟出物理本質(zhì)，如何有效進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)如何培養(yǎng)學(xué)生的建模及實(shí)踐能力值得深思。因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，往往來自于有效的引導(dǎo),如何最大限度的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和興趣，筆者針對(duì)教學(xué)談幾點(diǎn)體會(huì)：一、教學(xué)中有效應(yīng)用物理模型的作用物理學(xué)本是聯(lián)系生活最密切的一門學(xué)科之一。因而在教學(xué)中必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促使

19、學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)才是有效教學(xué)永恒的追求。而物理模型是人們認(rèn)識(shí)和把握自然科學(xué)的途徑，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的過程。原本在學(xué)生心理上就覺得高中物理是最抽象最難學(xué)的學(xué)科，相當(dāng)一部分學(xué)生懼怕物理，課上明白課下實(shí)踐太少，為提高教學(xué)效率適當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理模型的能力更重要。通常為了解決物理問題方便，物理教學(xué)中常常采用“簡(jiǎn)化”或“理想化”的方法，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行抽象化處理。那么我覺得教學(xué)中適當(dāng)應(yīng)用模型也很有必要，可以有效的激發(fā)學(xué)生興趣，畢竟物理模型的優(yōu)點(diǎn)如下：1.物理模型在培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的提高中起著至關(guān)重要的作用。熟練使用模型化方法有利于學(xué)生使抽象的物理問題更直觀化、形象化。使學(xué)生學(xué)習(xí)新知

20、識(shí)時(shí)容易理解和接受。2物理模型既是物理科學(xué)體系中光輝的典范，也是人們通過科學(xué)思維對(duì)物理學(xué)科的抽象描述,是物理學(xué)教學(xué)中常用的方法。而采用“簡(jiǎn)化”的方法，有利于學(xué)生更深入的認(rèn)識(shí)抽象的物理問題。3. 物理模型幫助學(xué)生建立起了清晰的物理圖象，如求解變力做功采用微元段法、圖象法，使物理問題“化難為易”、“化繁為簡(jiǎn)”，不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，還潛意識(shí)地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。4物理模型既原于實(shí)踐,而又高于實(shí)踐，具有一定的概括性。而物理模型的有效使用能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)較復(fù)雜的物理問題進(jìn)行具體分析，有效培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性。二、構(gòu)建物理模型重在創(chuàng)新思維的培養(yǎng)教學(xué)中物理模型的構(gòu)建實(shí)質(zhì)

21、上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。 所謂物理創(chuàng)造性思維，就是物理思維結(jié)果具有新奇性、獨(dú)創(chuàng)性、目的性和價(jià)值性的物理思維活動(dòng)。首先，思維的產(chǎn)品必須是新奇的和有獨(dú)創(chuàng)的，其次，思維的產(chǎn)品必須符合物理思維的目的和具有一定的價(jià)值。構(gòu)建物理模型是一種重要的科學(xué)思維方法，實(shí)驗(yàn)證明，只有在合理地安排知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建物理模型，才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺性，還可使課堂教學(xué)目標(biāo)集中，有利于抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，大面積提高教學(xué)效率。構(gòu)建不同的物理模型,有效利用物理模型從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的思維方法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力首要任務(wù)。我個(gè)人覺得為了有效培養(yǎng)創(chuàng)新能力可采用如下物

22、理模型： 1對(duì)象物理模型即把物理問題的研究對(duì)象模型化。如物理教材中常提到的：“質(zhì)點(diǎn)”、“彈簧振子”“點(diǎn)電荷 ”、“單擺”等都屬于這類模型。2、過程物理模型即把研究的物理對(duì)象的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行近似處理，排除其在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中的一些次要因素的干擾，使之成為理想的典型過程。如物理教材中提到的：“勻速直線運(yùn)動(dòng)”、 “勻變速運(yùn)動(dòng)”、“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”等都屬于這一類型。3、條件物理模型即排除物體所處外部條件的次要因素，突出主要方面。如“接觸面光滑”、“圓弧軌道”、“勻強(qiáng)電場(chǎng)”、“絕熱”過程等。 4.理想物理模型，如，“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”、“自由落體運(yùn)動(dòng)”、 “簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”、“簡(jiǎn)諧波”等等,尤其在運(yùn)動(dòng)學(xué)中建立了理想化的

23、“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，為以后電學(xué)中的“點(diǎn)電荷”模型奠定了基礎(chǔ),為此通過簡(jiǎn)化處理就可以比較順利解決物理問題。同樣針對(duì)一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要經(jīng)過許多過程和步驟，歸納起來有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證。這一過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的實(shí)際有選擇地利用。學(xué)生是否具備自主探究知識(shí)的本領(lǐng)，是否能有效建模直接影響到課堂教學(xué)的效果，因此在實(shí)驗(yàn)的過程中要培養(yǎng)學(xué)生多種建模能力,則在我們的高中物理教學(xué)中，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力尤為重要。三、物理教學(xué)中怎樣建模,如何培養(yǎng)學(xué)生的建模能力引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解甚至建立物理模型，顯

24、然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。具備良好的思維能力才談得上有良好的創(chuàng)新。物理學(xué)研究的基本方法是通過觀察和實(shí)驗(yàn)提出模型假設(shè)，再經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用從而培養(yǎng)學(xué)生建立物理模型的能力。、對(duì)物理概念建模。通過分析、比較、抽象、概括等物理思維過程，找出它們共同的、本質(zhì)的屬性和特征，又必須忽略所研究模型的次要因素。盡管質(zhì)點(diǎn)的概念很簡(jiǎn)單，忽略自身因素的影響，集中質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)，如果只教會(huì)學(xué)生質(zhì)點(diǎn)的概念，而沒有使學(xué)生明確物理模型的思維過程以及運(yùn)用物理模型的基本方法和思路也是失誤，畢竟學(xué)生在理解時(shí)很難把握其實(shí)質(zhì)，然而建立概念模型則是一種有效的思維方式。如、電場(chǎng)、電勢(shì)、電勢(shì)能、點(diǎn)電荷、純電阻(線性元件)等等

25、。、對(duì)物理過程建模。在中學(xué)物理中建立的理想化的物理過程有自由落體運(yùn)動(dòng)、光滑斜面上小球的運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT等都是物理過程和物理狀態(tài)的模型化，運(yùn)動(dòng)學(xué)中各種最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)為自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)提供一幅絢麗多彩、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D畫，以便學(xué)生更易認(rèn)識(shí)理解物理過程。、對(duì)物理情境建模在高中物理課堂教學(xué)中，我們常常要從生活實(shí)際中引入一些實(shí)物場(chǎng)景，讓學(xué)生依托這些情境進(jìn)行分析比較，而常見的物理情境模型在力學(xué)中有碰撞模型、子彈打木塊模型等，在電磁學(xué)中有帶電粒子在電場(chǎng)中加速模型、偏轉(zhuǎn)模型，帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)模型、金屬棒運(yùn)動(dòng)切割磁感線的模型等等。有助于學(xué)生理解物理過程并帶著好奇興趣探究學(xué)習(xí)，從而

26、達(dá)到預(yù)期的效果。總之，教學(xué)中物理模型的構(gòu)建實(shí)質(zhì)上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。充分地用活物理模型，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)寬松的課堂環(huán)境，在平時(shí)的教學(xué)過程中，必須注意培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建和應(yīng)用物理模型的能力。同時(shí)建模它可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，直覺思維能力，構(gòu)造等能力，這些能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征。二. 創(chuàng)設(shè)物理生活情境，探究教學(xué)  使學(xué)生真正體會(huì)到物理來源于生活，幫學(xué)生揭開好多生產(chǎn)、生活的疑惑。適宜而又有趣的生活情境能喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行積極的思考、探索，學(xué)生在有趣而新奇的情境中具有強(qiáng)烈的探究欲望，急于知道為什么。從而為學(xué)生的上課提供了動(dòng)力保證。物理課堂教學(xué)中，我們常

27、常要從生活實(shí)際中引入一些實(shí)物、場(chǎng)景，讓學(xué)生依托這些情境進(jìn)行分析比較，從而學(xué)習(xí)物理、體驗(yàn)數(shù)學(xué)、理解物理。一句話，就是有利于學(xué)生學(xué)會(huì)“物理的思維”。 課堂教學(xué)中有效的探究教學(xué)更適宜,“科學(xué)探究”不僅是一種教學(xué)方式也是一種學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在“科學(xué)探究”活動(dòng)中，通過自主的探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律，體會(huì)科學(xué)家研究科學(xué)時(shí)的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教師在教學(xué)中不應(yīng)該只局限于教材內(nèi)容，應(yīng)把學(xué)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、生活實(shí)踐看成是重要的課程資源，這也是課程改革的一個(gè)重要的理念。物理學(xué)是以研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)課程總目

28、標(biāo)對(duì)高中物理教學(xué)提出：學(xué)習(xí)科學(xué)方法，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決問題。因?yàn)樽匀唤绨l(fā)生的一切物理現(xiàn)象和過程，大都是比較復(fù)雜的，影響它們的因素多種多樣。如果不分主次地考慮所有因素，不僅會(huì)增加對(duì)其認(rèn)識(shí)的難度，而且也不可能得到精確的結(jié)果。所以在物理學(xué)研究中，往往要對(duì)所研究的問題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化和抽象，通過建立相應(yīng)的物理模型來研究物理世界的本質(zhì)特征，進(jìn)而弄清物理現(xiàn)象變化的規(guī)律。則在我們的高中物理教學(xué)中，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力尤為重要，自己根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有如下的體會(huì)。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，學(xué)生由于受抽象思維的局限，開展實(shí)驗(yàn)探索教學(xué)不僅能為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識(shí)，為思維加工提供大量的素材，而且為

29、學(xué)生能力培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。然而根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，依據(jù)啟發(fā)教學(xué)原則，我們?cè)O(shè)計(jì)了以突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)為宗旨，能充分體現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生、形成和發(fā)展過程的課堂教學(xué)思路，即：情境問題猜想探索結(jié)論深化運(yùn)用練習(xí)作業(yè)。必須有效以便培養(yǎng)創(chuàng)新精神、社會(huì)實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。物理學(xué)是對(duì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)和提練，是聯(lián)系生活最密切的一門學(xué)科之一。因此物理教學(xué)，應(yīng)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過親自動(dòng)手實(shí)踐操作使得學(xué)生自我構(gòu)建、自我發(fā)現(xiàn)、自我創(chuàng)造去領(lǐng)悟物理，教給學(xué)生用感悟到的物理方法去解決實(shí)際問題。物理學(xué)是研究物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的科學(xué)。事物之間復(fù)雜的相互聯(lián)系,一方面反映了必然聯(lián)系的規(guī)律性,同時(shí)又存在著許多偶然性,使我們的研究產(chǎn)生了復(fù)雜性

30、。為了使研究變?yōu)榭赡芎秃?jiǎn)化,常采取先忽略某些次要因素,把問題理想化的方法。這就是先建立物理模型,然后在一定條件下,用于處理某些實(shí)際問題。物理模型是把研究對(duì)象抽象成某種理想模型,然后研究理想模型的物理過程并選用正確的物理方法。物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基礎(chǔ)上建立起來的,它能具體、形象、生動(dòng)、深刻地反映事物的本質(zhì)和主流。 一、物理建模在教學(xué)中有巨大的作用 物理模型是對(duì)物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的抽象和純化,突出反映了它所代表的原型的性質(zhì)和規(guī)律。物理學(xué)研究的基本方法是通過觀察和實(shí)驗(yàn)提出模型假設(shè),再經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)和修正,從而建立正確的物理模型。學(xué)生的對(duì)物理學(xué)的認(rèn)知過程,也是在原有的認(rèn)知結(jié)

31、構(gòu)中不斷建立一系列新的“物理模型”,從而進(jìn)行知識(shí)的積累與深化的過程。因此在物理教學(xué)中, 高中物理教學(xué)有效設(shè)問模型的構(gòu)建與實(shí)踐摘要：優(yōu)質(zhì)課都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是在課堂教學(xué)實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)，教師所設(shè)計(jì)的問題不論是轉(zhuǎn)承還是拓展，其條理都很清楚，相聯(lián)關(guān)系也非常明晰，且和學(xué)生的掌握知識(shí)的程度相吻合。所以絕大部分問題的能有效幫助學(xué)生掌握相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快。為什么優(yōu)秀的教師總能設(shè)計(jì)出有效合理的問題來幫助他們高效完成教學(xué)任務(wù)？這些有效問題的又是如何設(shè)計(jì)出來的？在他們進(jìn)行教學(xué)問題設(shè)計(jì)中是否自覺或不自覺地運(yùn)用了什么模式？本文結(jié)合高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，力圖通過對(duì)高中物理教學(xué)過程中有效設(shè)問

32、的研究，構(gòu)建出在教學(xué)中便于操作的有效設(shè)問四維模型，并實(shí)際運(yùn)用到的物理教學(xué)中加以驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：高中物理 有效設(shè)問 四維模型 構(gòu)建 實(shí)踐在高中物理教學(xué)中，設(shè)問的有效性直接影響到教學(xué)能否層層深入地順利展開，從而最終影響教學(xué)效果。目前關(guān)于對(duì)課堂教學(xué)中設(shè)問的研究?jī)H限于設(shè)問的意義、技巧、藝術(shù)性或設(shè)問的合理性方面，或是些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)點(diǎn)滴的總結(jié)，沒有對(duì)高中物理教學(xué)中設(shè)問的有效性的進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究，對(duì)于如何設(shè)置有效問題更沒有具體的操作方案，所以對(duì)于具體的教學(xué)層面的操作、指導(dǎo)性不強(qiáng)。 物理學(xué)是以研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)課程總目標(biāo)對(duì)高中物理教

33、學(xué)提出：學(xué)習(xí)科學(xué)方法，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決問題。因?yàn)樽匀唤绨l(fā)生的一切物理現(xiàn)象和過程，大都是比較復(fù)雜的，影響它們的因素多種多樣。如果不分主次地考慮所有因素，不僅會(huì)增加對(duì)其認(rèn)識(shí)的難度，而且也不可能得到精確的結(jié)果。所以在物理學(xué)研究中，往往要對(duì)所研究的問題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化和抽象，通過建立相應(yīng)的物理模型來研究物理世界的本質(zhì)特征，進(jìn)而弄清物理現(xiàn)象變化的規(guī)律。則在我們的高中物理教學(xué)中，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力尤為重要，自己根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有如下的體會(huì)。一、    物理建模的定義和分類這是一種非常重要的科學(xué)思維方法。從物理學(xué)角度來看，所謂的物理建模就對(duì)問題要求定量

34、角度分析和研究、了解對(duì)象信息、作出簡(jiǎn)化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律的工作基礎(chǔ)上，找出其間的物理規(guī)律用相應(yīng)物理公式（方程）表達(dá)解決問題。高中物理中常見的物理模型可分為“對(duì)象模型”、例如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、彈簧振子、理想氣體、原子核實(shí)結(jié)構(gòu)等；“方法模型”、(1)動(dòng)力學(xué)方法：牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律(2)能量方法：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律(機(jī)電能守恒定律)，動(dòng)能定理及功能原理。(3)動(dòng)量方法：動(dòng)量守恒定律，動(dòng)量定理等?！斑^程模型”有勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、理想氣體的等溫變化、類平拋運(yùn)動(dòng)等。二、物理建模的基本原理與技巧模型是連接理論和應(yīng)用的橋梁；經(jīng)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)事實(shí)和背景知識(shí)是構(gòu)

35、建物理模型的基礎(chǔ)；物理模型的建立首先要根據(jù)問題的背景材料和要解決的問題，分析、抽象出哪些是與求解目標(biāo)有關(guān)的主要因素，哪些是次要因素，然后通過想象，簡(jiǎn)化構(gòu)造一個(gè)幾何圖案。常用的方法有抽象、等效假設(shè)微元等則是構(gòu)建物理模型的基本方法。1、等效假設(shè)方法建立模型。等效作為一種思維方式在物理問題的解決的過程中有策略性作用，它是抓住兩類不同事物的某種效果、特性、關(guān)系或規(guī)律上的相同性、相似性來進(jìn)行研究視角變換的一種解決問題的方法。例：如圖6所示，半徑為r，電阻為R的導(dǎo)線圓環(huán)，以速度V勻速地由磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，且從圓環(huán)剛進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域開始計(jì)時(shí)，

36、則在t時(shí)刻（設(shè)圓環(huán)尚未全部進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)），圓環(huán)中的感應(yīng)電流的大小是多少？   解析：如圖7所示，在t時(shí)刻圓環(huán)進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，若用來解此題，處理起來非常麻煩。如果把在B1和B2磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的兩段圓弧等效成兩根長(zhǎng)度均為cd的直導(dǎo)線，在各自的磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，問題就變得非常簡(jiǎn)單。由右手定則可知，它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為串聯(lián)關(guān)系，cd的長(zhǎng)度由可得： ， 因此，圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：  故圓環(huán)中的感應(yīng)電流的大小為：  方向?yàn)轫槙r(shí)針。 2、抽象法建立物理模型。抽象法建立物理模型首先要根據(jù)問題的背景材料和要

37、解決的問題，分析、抽象出哪些是與求解目標(biāo)有關(guān)的主要因素，哪些是次要因素，然后通過想象，簡(jiǎn)化構(gòu)造一個(gè)幾何圖案。例2：人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3 的血液，正常人血壓（可看作心臟輸送血液的壓強(qiáng)）的平均值約為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次，據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率約為多少。分析與解答： “血壓”是血液流動(dòng)時(shí)對(duì)血管壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)，血液在血管中流動(dòng)，主要靠心臟的跳動(dòng)，心臟就像一臺(tái)不知疲倦的“血泵”，通過血液對(duì)瓣膜的沖擊力，維持血液在血管中不斷地流動(dòng)。處理這道題時(shí)，將每一次心跳輸送的血液看成一段血柱，血柱對(duì)瓣膜的沖擊力產(chǎn)生血壓。根據(jù)恒力做功的公式，人的心臟每跳動(dòng)一次

38、所做的功為 W=PSLN=PVN所以，心臟的平均功率為: P平=W/t=PVN/t=1.5×104×8×10-5×70/60W=1.4W說明：這道題從生物（醫(yī)學(xué)）材料背景入手，分析血液流動(dòng)的情景，應(yīng)用圓柱體模型解決醫(yī)學(xué)問題。    通過以上實(shí)例的分析可見，將我們研究的物理對(duì)象或物理過程、情境通過抽象進(jìn)行“去次取主”、“化繁為簡(jiǎn)”的處理，把反應(yīng)研究對(duì)象的本質(zhì)特征抽象出來，構(gòu)成一個(gè)概念或?qū)嵨锏捏w系，就形成物理模型。物理模型既源于實(shí)踐,而又高于實(shí)踐，在我們的生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。

39、   3、類比法建立物理模型。所謂類比，就是根據(jù)兩種事物在某些特征上的相似性，做出它們?cè)谄渌卣魃弦部赡芟嗨频慕Y(jié)論，類比法用于與原模型有相似的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或相似的物理性質(zhì)的物理問題，根據(jù)已熟悉模型去解決不易建立模型的待解問題，縮短推理途徑。這就要求我們教師抓住學(xué)生主體性這一特點(diǎn)，重視基本知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，增強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中的建模意識(shí)。因?yàn)槊恳粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)的獲取，都與建模分不開。教學(xué)中要重視建模方法指導(dǎo)及模型的分析與比較。例如，在學(xué)習(xí)光學(xué)中光的直線傳播時(shí)，講到點(diǎn)光源，將點(diǎn)光源這個(gè)理想模型同力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)模型，電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷模型進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生便非常容易理解其印象深刻。又如在電場(chǎng)的教學(xué)中，講到電場(chǎng)力作功時(shí)，首先讓學(xué)生把研究對(duì)象設(shè)想成一幅場(chǎng)景一個(gè)帶電體從電場(chǎng)中一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B，然后跟重力場(chǎng)中重力里做功進(jìn)行類比；再將電勢(shì)能與重力勢(shì)能進(jìn)行類比。通過建模及類比，使學(xué)生對(duì)電場(chǎng)力做功情況及特點(diǎn)有了一清楚地認(rèn)識(shí)。又如，講重力不計(jì)的帶電粒子以初速度VO從垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將其與力學(xué)中學(xué)過的平拋模型的規(guī)律進(jìn)行類比，使學(xué)生對(duì)類平拋規(guī)律有了明確地認(rèn)識(shí)。雖然這種建模只是處于一個(gè)初級(jí)階段，但這種經(jīng)