中学物理模型教学浅析
中学物理模型教学浅析
王爱臣
（山东省济南市商河县汉苗中学）
摘要：物理学是研究自然界物质运动和相互作用的科学，物理模型是物理学中非常重要的概念。在物理学的研究和教学中，物理模型处处都能发挥关键作用。事实上，整个物理学都是由物理模型构建起来的。本文着重探讨物理模型在教学中的意义以及如何在中学物理教学中建立和应用这些物理模型。
关键词：物理模型；教学；问题解决
物理学是研究自然界物质、相互作用和运动规律的自然科学。物理事实和现象千变万化，所发现的物理规律也应该准确地描述自然现象。但有些规律对于生活中的运动来说非常复杂，并不存在简单的直线运动或匀速运动，如牛顿第一运动定律。要使认识成为可能，就必须在大量经验事实的基础上，经过推理、抽象和概括，建立物理模型。因此，建立物理模型，学会解决问题，在一定条件下，不仅用来处理某些实际物理问题，而且是一个增长智慧、创新的过程。
1. 实物模型在教学中的意义
《普通高中物理课程标准》明确指出，有效的学习活动不能单纯地依赖模仿和记忆初中物理的模型，动手实践、自主探索、合作交流是学习的重要方法。在生活和教学中，对于很多物理现象，都需要我们建立和正确运用物理模型，是改进学生学习方法的一种创新和突破，是提高学生理解和接受新知识能力的巧妙思维方式之一。因此初中物理的模型，在物理教学过程中，要运用或自主搭建物理模型，体会物理的魅力，提高学生的学习兴趣和学习的自信心。正确建立和运用物理模型，有利于在教学中把复杂的问题简单化、明确化，使抽象的物理问题更加直观、具体、形象、生动，凸显物理现象的主要本质；正确建立和运用物理模型对提高学生的思维和解决问题的能力有重要作用。
2. 中学物理教学中正确建立物理模型
物理模型是用科学的方法进行物理思维和物理研究的方法。物理模型可以形象直观地描述物理现象网校头条，把复杂的自然现象转化为正确建立的物理模型。物理概念、物理定律和应用将在此基础上发展和创新。
案例1：物理概念模型。
物理现象中的一些客观实体，例如点光源、粒子以及微观粒子结构模型等，都忽略了物体的形状、大小等属性，突出其主要特征，并用有意义的点来描述其位置，这是对实际物体的简化。
案例二：物理定律建立的前提条件的理想建模。
在研究运动物体保持匀速直线运动的状态时，常把不受外力作用的前提理想化，以简化问题，然后再通过进一步的分析推理得到规律。例如在声学中，在探讨声音传播的条件时，常把真空条件理想化。
案例 3：物理现象发生过程的理想建模。
例如光学中光的传播路径、描述磁场的磁通线等都是物理过程的理想模型。
案例四：将物理现象转化为数学模型。
从理论上讲，自然界的一切规律都可以用数学工具来解决。当我们建立应用物理模型时，其实就是在不断地建立表达物理现象和物理过程规律的数学模型。比如，在研究晶体的熔化图像、液体的沸腾图像、探索欧姆定律的过程中，都是把它们转化为数学图像，定量分析量与量之间的关系。
3.在中学物理教学中正确运用物理模型
1、建立物理模型可以直观地了解概念的本质；概念的定义是物理现象的本质在人们思维中的反映。物理现象的本质是合理的，理解起来有些困难。这样，就建立物理概念模型，使其形象、具体、生动；但大多数物理模型都是建立在理想化的基础上的，因此模型在一定条件下是适用的、有效的。虽然建立物理模型可以大大简化问题的处理，但现实世界中的许多物理现象都偏离了这种“理想模型”。在一定的环境条件下，实际事物可以理解为“理想模型”，但必须具体问题具体分析。例如，研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的形状和大小，因此可以把地球当作“质点”来处理；但研究地球自转时，地球上各点的自转半径不同，不能忽略地球的形状和大小，不能把地球当作“质点”来处理。
2、随着社会的发展与进步，人们对物理现象本质的认识不断深化和发展，物理模型也在不断发展和完善。例如原子核结构模型的提出就是一个不断完善的过程。
四、在中学物理教学中正确运用物理模型应注意的问题
1.注重从学生现有的认知能力出发，循序渐进。
2、实施实体模型建设要注意结合新课程标准的要求，欲速则不达。
3、利用多媒体展示实物模型要注意机械性和单一性。
4.注重引导和培养学生的创新思维能力，避免僵化、枯燥。
可见，由于物理现象的多样性和多变性，它们的运动规律和所表现出来的现象往往是复杂的，我们不可能一下子就认识清楚。这就要求我们更加广泛地运用科学的物理模型，使事物的规律具体化、形象化，便于我们理解和掌握。建立正确的科学物理模型，可以使我们对物理现象和本质的认识更加全面深入，对物理规律的分析和理解更加清晰。因此，物理模型在教学中具有重要的意义和价值。
参考：
李华南,张健.物理模型在中学物理教学中的应用[J].菏泽学院学报,2013(05).
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