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一、物理模型的含義
很多的物理規律都是建立在現實背景之上的抽象規律,這樣能夠排除不相關的因素,總結出本質的規律.物理模型主要有:實體模型、過程模型、結構模型、條件模型.每種模型都有自己典型的特征,都體現了物理模型的基本特性:客觀性、簡潔性、邏輯性、近似性、形象性.
二、物理模型構建方法
1.抽象思維方法.
物理模型中經常使用抽象性思維,主要是指一件客觀的事物進行加工之后,將不相關的、不重要的因素進行排除,只是關注事物運動的本質,從而進行客體對象的本質性研究.抽象思維主要反映了客體對象和發展過程,在物理模型中有重要作用.例如,在講“自由落體運動”時,對于實際運動,會受到空氣阻力等多方面的因素影響,但是我們只是考慮重力的作用,把它看成一個簡單的運動,同時還會把自由落體的物體看成一個質點,忽略物體本身的形狀和大小的作用,分析這些因素的影響因素.
2.類比思維方法.
大自然之間的很多事物都存在一定的相似性,尤其是物體之間的運動規律.在建立物理模型時,教師要加強學生類比性思維的培養,讓學生能夠將之前掌握的物理模型進行類比總結,從而對新的物理規律進行總結.類比性思維在物理模型建立的過程中應用比較多.例如,在研究粒子時,盧瑟福知道了原子核周圍的物質能夠對原子核產生影響,進行了類比分析,將太陽作為核心,將其他的行星作為粒子圍繞,從而簡化了太陽系行星的運動軌跡,確定了太陽系類原子模型.又如,惠更斯的光的波動模型,利用聲波和水波之間的衍射類似性質,建立了簡單的物理模型.
3.假說思維方法.
很多的物理現象會有多種的因素影響客體的運動.在建立物理模型時,教師要給學生傳輸假說思維方法,讓學生掌握物理模型的本質.在進行物理規律假說時,通常都是將很多的因素排除,建立一個可能的假說,然后在這個假說的基礎上進行物理規律的驗證.例如,在波爾原子物理模型建立的時候,就是將原子的環境進行了假說,在驗證的時候得到了準確的答案.
4.形象思維和直覺思維方法.
在建立物理模型時,需要建立在大量的實際運動之上,在常見的運動之上進行情感認識的升華,讓大腦在辛苦抽象之后建立模型.物理直覺思維對于物理模型建立非常重要,通常在感性認識上進行直覺思維,建立合適的物理模型.
三、物理模型教學方法
1.設置合適的教學情境.
在進行物理模型教學時,教師要設置合適的教學情境,促使學生主動了解物理模型的環境,從而使學生體會到物理運動的實質.在不同的教學情境下,物理模型會產生不同的物理模型遷移,這對于學生創新物理模型方法具有重要意義.教師要使用多媒體技術等,給學生設置合適的教學情境,讓學生享受到聽覺、視覺、感覺的多重作用,從而提高學生物理模型的應用能力.
2.進行大量的物理實驗.
物理是建立在實驗基礎之上的.教師要給學生提供充分的物理實驗探究機會,讓學生能夠在大量的運動中領悟運動的本質,建立合適的物理模型.在建立物理模型時,學生要把不必要的因素排除,抓住事物運動的本質,進行高度抽象.例如,在彈簧振子的運動過程中,在建立模型的時候,忽略了彈簧振子的摩擦,看成了質點,忽略了體積.
3.雙向構建教學.
在物理教學中,教師要注重雙向構建教學方法,讓學生在現有的基礎之上主動進行物理模型的構建,同時要在這個基礎上對先前的知識進行重新的回顧,提高物理模型的領悟.教師要讓學生自覺地對建立的模型進行探究,在應用物理模型的同時,進行深層次的研究,提高物理模型的綜合運用水平.教師也要不斷地進行物理模型的遷移,給學生傳輸融會貫通、舉一反三的方法,提高學生對物理模型的認識.物理模型的教學過程非常復雜,教師要不斷地和學生進行互動,讓學生能夠體會到相應的方法,并且進行物理模型的應用.
四、結語
總之,高中物理模型是教學的重點,教師要學習相關的理論知識,并且進行一定的實踐,讓學生能夠在良好的環境中進行物理模型的總結,將之前掌握的物理模型進行遷移和類比,應用到以后物理模型的建立過程中,提高學生建立物理模型的能力.在物理教學中,教師要把學生放在主體地位,注重培養學生的實驗能力和綜合素質,讓學生積極地建立物理模型,從而使學生在物理模型中提高對物理的認識。
作者:方衛華 單位:江蘇東臺市安豐中學