物理模型在物理课堂上的使用

高中物理课堂中的模型建构在高中物理课堂中，模型建构是一个重要的教学方法，旨在帮助学生理解抽象的物理概念，并将其应用到实际问题中。

本文将探讨高中物理课堂中的模型建构方法和其对学生的益处。

一、模型建构的定义模型建构是指通过构建各种物理模型来描述和解释物理现象、规律或定律的过程。

它可以是一个实际的物体模型、一个图示模型或一个数学模型，通过这些模型，学生可以更加直观地理解抽象的物理概念。

二、物理模型的种类在高中物理课堂中，常见的物理模型包括实物模型、示意图模型、数学模型等。

1. 实物模型实物模型是指将抽象的物理概念用具体的物体来表示。

例如，在讲解牛顿第一定律时，可以使用一个滑轮和一块滑块来展示物体在惯性状态下的运动。

这种方法能够让学生亲自操作实物，通过实际观察和实验来探究物理规律，增强学生的实践能力。

2. 示意图模型示意图模型是指通过图示的方式来呈现物理概念。

例如，在讲解光的反射和折射时，可以使用射线图来表示光的传播方向和路径。

示意图模型能够帮助学生更直观地理解物理过程，加深对物理规律的认识。

3. 数学模型数学模型是指通过数学公式和方程来描述和解释物理现象。

例如，在讲解运动学时，可以使用速度-时间图和位移-时间图来表示物体的运动情况。

数学模型能够培养学生的逻辑思维和分析问题的能力，使他们能够用数学语言描述物理现象。

三、模型建构对学生的益处模型建构在高中物理教学中具有许多益处，它能够提高学生的学习兴趣、促进他们的思维发展以及加深他们对物理概念的理解。

1. 提高学习兴趣通过模型建构，学生能够参与到实际操作和实验中，这种亲身体验能够激发他们对物理学科的兴趣。

学生在实践中感受到物理规律的奇妙和实用性，从而激发出对物理学的热爱。

2. 促进思维发展模型建构要求学生观察、分析和解释物理现象，培养了他们的观察力、逻辑思维和问题解决能力。

学生通过构建模型，能够将抽象的物理概念转化成具体的形式，从而培养了他们的抽象思维和空间想象力。

物理模型在初中物理教学中的意义和作用摘要：物理模型思维能力是教师培养学生应掌握的一种思维能力，这对学习物理整个学习过程都有重大的意义和作用。

物理模型是培养学生创造力的很好素材，活用物理模型，给学生营造一个宽松的充实表现以“学生为主”的课堂环境，就一定能培养出具有创新本领的适合现代化建设的栋梁之才!关键词：形象、直观、思维能力、简单化物理模型，从广义上讲，物理学中的各种物理概念，如物质、长度、时间等都可称为物理模型，物理学上的研究对象、对象的状态、状态的变化过程等均可称为物理模型；从狭隘上说，反映特定的物理现象、物理问题的理想化实体、理想化过程、理想化状态、理想化结构等，叫物理模型。

物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。

建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象。

合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。

根据简化过程和角度的不同，将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。

(1)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。

这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。

(2)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。

(3)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因论文联盟整理素建立的物理模型。

在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。

(4)理想化实验——在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。

理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。

(5)数学模型——由数字、字母或其他数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。

所谓“模型法”是指通过建立物理模型来研究和学习物理、分析处理和解决物理问题的一种思维方法。

物理模型思维是物理教学的基础，是学生思维的重要支柱之一。

高中物理教学中物理模型的作用探讨李㊀高(江苏省如东县掘港高级中学㊀２２６４００)摘㊀要:在高中物理的学习过程中ꎬ从最近几年的高考物理题可以看出ꎬ高考物理正在走向综合化㊁抽象化的趋势.这导致很多学生在看到题目之后就望而生畏ꎬ不知从何下手ꎬ找不到正确的思考角度.实际上ꎬ再综合㊁复杂的物理题目都是基于一些固定㊁简单的物理模型融合㊁转变而来的ꎬ因此学生如果能够牢牢掌握高中物理中一些经典的物理模型ꎬ并学会融会贯通㊁综合运用ꎬ那么学生的物理成绩自然就提高了.关键词:高中物理ꎻ课堂教学ꎻ物理模型ꎻ策略方法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０１９)１２－００４３－０２㊀㊀随着新课标的提出ꎬ学生在学习的过程中不仅要注重提高自己的成绩ꎬ而且要有意识地培养自己的逻辑思维能力和自主探究能力.高中物理是一门基于实验操作的学科ꎬ书本中大部分的概念都比较抽象ꎬ如果仅靠教师在讲台上讲是无法取得很好的学习效果的.为此ꎬ教师可以在日常教学中加强学生总结和运用物理模型的意识ꎬ在平时的学习中逐渐积累一些经典的物理过程及其规律特征.接下来ꎬ笔者将就高中物理教学中运用物理模型进行学习展开详细论述.㊀㊀一㊁基于物理课程掌握模型类别在高中物理课程中ꎬ想要让学生取得融会贯通的学习效果ꎬ我们首先要指导学生对课本上学习的内容进行归纳ꎬ总结出一些常用的物理模型.物理模型是建立在物理实验结果之上的ꎬ物理模型的建立往往是比较理想化㊁简化了的ꎬ可以将生活中的客观物体转化为书本上的物理规律和物理概念.根据物理过程中的主要要素ꎬ可以将物理模型分为以下几类:(１)对象模型:在对象模型中ꎬ学生研究的主要是物质的本质状态ꎬ而忽略其他的次要因素ꎬ这是一种理想化的模型ꎬ例如电子㊁点电荷㊁电磁场㊁磁感线㊁电阻㊁弹簧㊁轻杆㊁单摆等等.(２)状态模型:在状态模型中ꎬ学生关注的应当主要是物体的理想化状态ꎬ例如物体的平衡状态以及气体的理想状态等ꎬ这也是一种忽略次要因素的理想化模型.(３)过程模型:在过程模型中ꎬ学生主要研究的是物体的运动变化状态ꎬ例如物体的匀速直线运动㊁变速直线运动㊁抛物线运动以及完全弹性碰撞等.在过程模型中ꎬ阻力㊁微小的能量损失往往被忽略不计.(４)条件模型:在条件模型下ꎬ学生可以将实际问题中的一些现有条件进行理想化ꎬ从而更加简便地解决问题ꎬ例如题目中一些常见的条件:理想电表㊁磁场区域无穷大㊁光滑的斜面㊁不计空气阻力㊁路线足够长等ꎬ这些简化后的条件能够让学生的解题更加简单.㊀㊀二㊁借助物理学史学习模型知识纵观整个物理学史ꎬ物理的发展过程同时也是物理模型发展和扩充的过程.在整个物理的发展过程中ꎬ出现了伽利略理想化的斜面㊁牛顿的万有引力定律模型以及波尔和卢瑟福的原子模型ꎬ这些都是一些非常经典的物理模型.在高中物理的课堂教学中加入对物理学史的介绍和学习ꎬ不仅可以让学生了解这些常用的物理模型发展和建构的过程ꎬ而且还能够让学生在此过程中体会前人们科学㊁严谨的研究精神.在物理学上ꎬ人们在解决实际的物理问题时ꎬ可以采用理想化法㊁抽象法㊁等效替代法㊁归纳法以及类比法等方法ꎬ根据研究物体的主要特点来构建合适的物理模型ꎬ从而能够切实反映出问题的本质.例如ꎬ伽利略的自由落体实验就是一个过程模型ꎬ教师可以通过向学生仔细介绍伽利略的这一实验来让学生更好地理解过程模型这一概念.伽利略在自由落体实验中通过羽毛和球体的下落否认了 较重的物体的下落速度大于较轻的下落物体 这一结论ꎬ随后他提出自己的两种假设ꎬ一个是自由落体的物体的速度与下落的距离成正比ꎬ一个是自由落体的物体的速度与时间成正比ꎬ随后他通过实验否认了第一种猜想ꎬ并通过数学推理的方法得出了 做自由落体运动的物体的速度与时间的平方成正比 这一经典结论.在详细㊁深入地学习了物理学史中一些经典物理模型的推导和建立之后ꎬ学生自然就对模型的建立有了更加深入的认识.㊀㊀三㊁借助课堂对话加强模型意识在高中物理课堂教学中ꎬ想要吸引学生的学习兴趣ꎬ获得更好的课堂教学效率ꎬ教师一定要善于引导学生的思维ꎬ从而产生有效对话ꎬ让课堂的氛围变得更加轻松灵动.从一些习题和考试中可以体现出来ꎬ学生虽然学习了一些物理模型ꎬ但在实际的运用过程中还是不具备充足的模型意识.在学生学习了一些物理模型的基础之上ꎬ教师可以开展模型教学ꎬ引导学生将新接触的模型和已经学过的模型进行对比㊁总结ꎬ帮助学生更好的从实际问题中找到已有的物理模型或者归纳总结成新的物理模型.在实际的课堂教学中ꎬ教师要利用好手中的课本ꎬ正确地引导学生开展有效对话ꎬ培养学生运用物理模型的意识.在课堂中ꎬ这种对话不仅可以存在于教师和学生之间ꎬ而且还可以存在于学生和学生之间.例如在学习电磁场这部分内容时ꎬ教师可以采用对话的方式来加强学生的模型意识.一般在学习电场的概念时ꎬ往往是由教师向小学生讲授电场这一模型:在电场中ꎬ每一根电场线的切线所指的方向就是该点的电场方向ꎻ电场线密集ꎬ那么电场强度越强ꎻ电场线越稀疏ꎬ电场强度就弱.然而这些概念往往较为抽象ꎬ不易于学生理解和掌握.教师可以向学生提问: 正点电荷的电场是什么样的? 学生通过自己动手实践发现正点电荷的电场线是向外发散的.随后教师可以趁热打铁ꎬ问学生一些更加深入的问题: 异种点电荷所构成的电场具有怎样的特点? 通过这些问题激发学生动手操作和探究的欲望ꎬ因此在交流时也会更加有效ꎬ这对于学生今后利用物理模型进行解题或者解决生活中的实际问题是非常有帮助的.总之ꎬ高中物理的知识点虽然抽象㊁难懂ꎬ但这些知识点都是从生活中的物理现象中推导得出的.因此ꎬ学生在学习物理知识时不能是死记硬背ꎬ而是应当理解各个物理概念在生活中的实际意义ꎬ并且能够灵活运用这些物理概念构建恰当的物理模型进而解决生活中的实际问题ꎬ学生不仅能够学到知识ꎬ而且还能够培养自身探究问题的能力.㊀㊀参考文献:[１]刘向辉.高中物理模型教学方法和策略探讨[Ｊ].成才之路ꎬ２０１８(２９):１９.[责任编辑:闫久毅]让高中物理 简单而不简约丁东进(江苏省前黄高级中学国际分校㊀２１３１６１)摘㊀要:高中物理点多㊁面广㊁题如海ꎬ物理难学成为大多数高中生共同的感受.本文结合教学实践和经验体会ꎬ从教学引入ꎬ难点突破ꎬ知识迁移ꎬ生活化教学四个方面提出如何对高中物理课堂进行 艺术加工 ꎬ以求实现物理教学的 通俗化 ꎬ让学生易于接受和掌握.关键词:高中物理ꎻ课堂教学ꎻ技巧中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０１９)１２－００４４－０２㊀㊀高中物理作为一门自然学科ꎬ与实际生活联系密不可分.但对许多高中生来说却是难以理解和掌握ꎬ甚至对一些同学而言到了 谈理色变 的程度.虽然许多中学物理教师在新课改下做出了许多努力和尝试ꎬ但 物理难 的 事实 仍然困扰着广大师生.因此ꎬ随着新课改的不断深入ꎬ作为一名高中物理教师ꎬ不能仅仅是知识的驾驭者ꎬ更要为学生竖好梯子ꎬ使其转变课堂角色ꎬ变 要我学 为 我想学 再到 我要学 .这需要教师在教学中通过精心的设计ꎬ让学生自然地去开动脑筋ꎬ主动地投入到课堂中去ꎬ更好地落实生本教育.作为引玉之砖ꎬ本文浅谈了个人在高中物理课堂教学中的几点尝试和体会:㊀㊀一㊁将物理知识 打比方 举例子很多物理知识对学生来说既抽象ꎬ又难懂.若单是一味地强调物理含义和意义ꎬ就会让学生觉得乏味和枯燥ꎬ没有吸引力ꎬ无法激发学生的兴趣ꎬ而且容易遗忘和出错ꎬ这种情况在教学中很普遍.如果此时转化一下教学思路ꎬ将一个物理问题类比为一个生活场景ꎬ或实际问题ꎬ学生们就会感到生动有趣ꎬ且记忆深刻.例如ꎬ在讲变加速直线运动的时候ꎬ学生对于加速度减小而速度却在增加的加速直线运动不能理解.这个问题对于大部分学生。

谈物理模型在教学中的作用通用版谈物理模型在教学中的作用在教学过程中，教师常常会运用物理模型来帮助学生更好地理解和掌握物理知识。

物理模型是指对真实世界中的物理现象进行简化和抽象的呈现，以便于学生进行观察、实验和推理。

它既可以是实际的物体或装置，也可以是通过绘制、制作或计算得到的图形、公式或数学模型。

本文将探讨物理模型在教学中的作用，并说明它对学生学习的积极影响。

一、激发学生的学习兴趣物理模型在教学中的运用，可以给学生提供直观、形象的感知，从而激发学生的学习兴趣。

相比于抽象的理论知识，学生更容易理解和接受具体的物理模型。

例如，在学习力学时，通过展示弹簧振子的模型，学生可以直观地观察到弹簧的拉伸和振动过程，从而更好地理解振动的规律和公式。

这样的实物模型能够使学生主动参与学习，增加课堂的趣味性，激发学生的好奇心和求知欲。

二、促进学生的实践操作物理模型的运用可以促进学生的实践操作，使他们积极参与到实验和观察中。

通过观察物理模型的现象，学生可以进行实验探究，验证理论知识。

例如，在学习光学时，利用透镜模型可以进行光线的折射和成像实验，学生可以通过调整透镜的位置和形状来观察折射和成像的变化，深入理解光学的原理。

在这样的实践操作中，学生能够通过亲身经历来认识和理解物理规律，培养科学探究的能力。

三、帮助学生建立抽象思维物理模型的运用有助于学生建立抽象思维，从具体的模型中抽象出普遍的规律和模式。

通过观察和实验物理模型，学生能够将具体的事例与抽象的概念相联系，深入理解物理的本质。

例如，在学习电路时，通过使用电流、电压和电阻等物理量的模型，学生可以形象地理解欧姆定律的关系：电流等于电压除以电阻。

这样的抽象思维能力是学生进一步学习和应用物理知识的基础。

四、提升学生解决实际问题的能力物理模型的运用可以帮助学生将所学的知识应用于实际问题的解决中。

通过模型的实验和观察，学生可以培养分析问题和解决问题的能力。

例如，在学习机械运动时，通过模拟物体在斜面上滑动的物理模型，学生可以预测物体滑动的加速度和滑动距离，进而解决类似的实际问题，如车辆在坡道上的制动距离。

初中物理教学中物理模型的构建构建模型是一种非常灵活的教学策略，这不仅能够让知识理解起来更加生动直观，这种方式往往也能够极大的吸引学生的教学参与热情．在初中物理课堂上，教师要善于进行物理模型的有效构建，可以用模型来辅助各类知识的教学，促进学生对于教学知识点的充分理解与掌握．基于物理课程的特征，不少知识点都可以有效地用模型加以呈现，这也给模型教学提供了很大的操作空间．教师要充分发挥这种教学方法的优越性，要用模型来辅助学生对于知识的充分理解与吸收，提升课堂教学的综合实效．1物理模型的构建模式1．1用类比法建立物理模型模型构建的模式有很多种，针对不同的教学内容，教师要有针对性地进行选择．用类比法来建立物理模型是一种常见的方式，这种模型构建的模式也有着很大的操作空间．有些物理现象、规律，我们无法直接展示给学生，这时若能用学生头脑中已有的物理模型来类比，则可帮助学生建立新的合理的物理模型．例如，电压和电流概念，对学生而言很抽象，这类很抽象的概念也无法通过实验来展示研究．但水压和水流学生是比较熟悉的，教学时，可用水压水流来类比，帮助学生建立电压、电流的物理模型．这种方法的效用非常直观，有了这个很贴切的类比后学生立刻能够获知电压和电流的内涵，这便能够极大地提升知识教学的成效．1．2用虚拟法建立物理模型物理学的研究中涉及到很多学生无法看到也无法解释的物理现象、物理概念以及相应的实物，然而，让学生对于这些内容有一个基本认知，却是学生能够掌握相关知识的重要前提．对于这类知识的教学，教师不妨采取虚拟模型的构建来帮助学生架构桥梁．有些模型在实际中是根本不存在的，但为了研究方便，可以形象地引入一个虚拟的物质结构或过程．例如，为了便于描述光的传播，引入了光线;为了便于描述磁场，引入了磁感线．这种方式在物理教学中非常常见，这也是物理模型构建的很有代表性的典范．教师要发散自身的思维，在物理模型构建中要采取多样化的方式，这样才能够发挥模型教学的更积极的效果．1．3重视实验教学物理是一门以观察、实验为基础的学科，要让学生多观察、多实验，这是保障学生能够充分掌握教学内容的重点．实验为物理概念和规律的建立奠定了表象基础，在学生的脑海中形成了一个个具体的物理模型．有些物理概念和规律，学生在生活中很少感知，那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物．例如，在讲电和磁的关系时，只有做好实验，学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流的作用等物理现象，并形成清晰的物理模型．这让我们意识到，重视实验的教学其实就是一个非常有效的帮助学生构建抽象的不可知实物和学生认知间桥梁的过程，这也是让学生有效获知知识要点的实质的教学方式．2物理模式的作用分析2．1实现教学过程的增效减负物理模型的教学效用可以体现在很多方面，首先，它能够很好地实现增效减负的教学效果，能够为课堂教学实效的提升带来推动．物理课程中涉及到很多概念、原理以及物理学规律的讲授，不少内容都十分抽象，并且很难进行真实的模拟，这类知识也成为了物理课程的教学难点．如何能够有效突破这些教学障碍，帮助学生构建对于这些抽象的、难以呈现的知识的获知桥梁，物理模型是一个很好的途径．教师可以采取灵活的方式构建物理模型，将这些知识以模型的形式清晰直观地呈现在学生面前．它有效地揭开了很多知识的神秘面纱，让学生能够直接感受到教学内容的内核．这才是教学中增效减负的直观体现．学生对物理概念、规律的理解不深不透，说明学生头脑中的物理模型是含糊不清的．即便强行建立了概念、规律的物理模型，但在具体应用时又会感到手足无措．在应试教育盛行题海战术泛滥的氛围中，如何跳出题海，提高学习效率，正确理解与领会物理学概念、规律是核心，而这个过程中培养学生的物理模型构建能力又能够起到非常有效的帮助．学生如果具备构建物理模型的能力，在很多知识的理解上都会更加轻松，对于教学内容的实质的把握也会更加准确．这样才会避免学生对于知识要点的混淆，避免学生在知识理解与掌握上的一些误区，进而真正实现增效减负的目标，提升课堂教学综合成效．2．2有助于学生观察力及创造力的培养利用物理学模型还能够帮助学生观察力与创造力的培养，能够让学生的思维更加灵活．教师可以利用物理学模型来指导学生感受抽象的知识，让学生获知物理学规律和原理，在引导学生以模型构建为基础来分析各类实际问题时，其实就是学生观察力和创造力慢慢得以发挥的教学过程．随着学生模型构建能力的不断提升，教师可以让学生参与到模型构建的过程中来，可以让学生自己尝试构建一些物理学模型来辅助问题的分析，让学生在观察的基础上来充分发挥自己的想象力和创造力，构建出各种有效的模型．例如，在讲解电动机原理时，可借助小电动机模型先引导学生观察它的结构，再通电使电动机模型转动起来，引导学生观察电动机的转动方向与电流方向、磁场方向之间的关系．分析磁场对电流的作用，从而让学生理解电动机的原理．这就是一个非常好的用物理模型来解释很多知识的过程，学生透过清晰直观的观察后不仅会对于发电机的运转模式、规律有了很好的获知，学生对于电磁感应这个核心内容的掌握也会更加牢固．在平时的教学中，教师还可以在学生制作物理模型的过程中，使学生的模型构建能力得以形成，并且对于一些知识有了较好的理解与掌握后，这时学生构建物理模型的能力会明显得到增强．让学生多展开这样的锻炼过程，这不仅能够培养学生的创造力，这也会让学生的动手能力得到提升．2．3有助于学生思维能力的有效锻炼构建物理模型对于培养与锻炼学生的思维能力同样能够发挥非常显著的效果，这也是物理课程的教学中一个非常重要的训练目标很．多物理学知识的获取，以及各类实际问题的解答中，都对于学生思维的灵敏性以及灵活性提出了较高要求．学生如果思维能力很强，不仅对于很多知识要点会很容易吸收，在解决各类实际问题时思维也会十分敏锐，会非常轻松地化解问题．教师可以利用物理模型来慢慢实现对于学生思维能力的锻炼，这是一个很有效的展开形式．让学生以物理模型为参照来理解那些抽象的难以呈现的物理学知识时这，其实就是对于学生思维能力的锻炼．学生只有在脑海中构建物理模型和那些知识的桥梁，才能够透过模型的呈现来领会知识要点的实质，最后实现对于知识的吸收．因此，在锻炼学生思维能力时教师可以引入物理模型教学，这会起到非常直观的教学效果．例如，在讲磁场时，由于学生从没接触过“场”的概念，磁场又摸不着、看不见学生无从感知什么是“磁场”，磁场有哪些特性?为了便于学生感知，我们可以构建物理模型，可以用碎铁屑的规则排列把磁场显示出来，让学生用眼观察，学生就能接受“磁体周围存在磁场”这一物理事实了．接着再要求学生把自己看到的碎铁屑的排列情况用笔画出来，这样磁场的模型———磁感线就被学生不知不觉地画出来了，学生也能够慢慢接受这部分知识．整个过程其实是一次非常好的对于学生思维能力的训练，在模拟磁场的过程中学生的思维也要迅速运转起来，要架构模型与知识间的桥梁．经过了这样的训练后，学生的思维能力、问题的理解与分析能力都会得到一定程度的提升．3结束语构建物理模型能够极大地推动初中物理教学的发展．物理模型的构建方式多种多样，教师要结合具体的教学内容选取合适的构建模式．教师要多在课堂教学中引入物理模型，这无论是对于锻炼学生的思维，发挥学生的想象力与创造力，还是对于提升课堂教学的综合成效，都能够达成非常显著的教学效果．。