淺談物理教學(xué)中模型思維能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練

1、    淺談物理教學(xué)中模型思維能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練    黃娟：g633.7：b：1672-1578（2014）16-0210-01物理學(xué)是一門研究物質(zhì)最普遍、最基本的運動形式的自然科學(xué)，學(xué)習(xí)的目的就在于認(rèn)識自然把握自然，但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間總是存在著千絲萬縷的聯(lián)系，并處在不斷的變化之中。面對復(fù)雜多變的自然界，人們在著手研究時，總是遵循這樣一條重要的方法論原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進，逐次深入，根據(jù)這條原則，人們在處理復(fù)雜的問題時，總是試圖把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)成比較簡單的問題?；谶@樣的一個思維過程，人們就創(chuàng)建了"物理模型&q

2、uot;?？梢?，物理模型是指：物理學(xué)所分析的、研究的實際問題往往很復(fù)雜，為了便于著手分析與研究，物理學(xué)中常常采用"簡化"的方法，對實際問題進行科學(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)（過程）或假想結(jié)構(gòu)，去描述實際的事物（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"。 那么，怎樣把握好"物理模型"去培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力呢？下面我想先談?wù)剮讉€問題： 1.讓學(xué)生了解建立物理模型的方法和要求1.1建立物理模型要以觀察、實驗以及已有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)。要切實加強物理觀察和物理實驗，有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗和日常生活中的

3、物理現(xiàn)象、物理過程，這是建立物理模型的可靠基礎(chǔ)；1.2運用物理抽象思維，對由觀察實驗所獲得的感性材料進行比較、分析、綜合、歸納和概括，抽象出反映事物主要因素和本質(zhì)特征的物理模型。1.3運用物理模型發(fā)現(xiàn)規(guī)律、分析處理和解決實際的物理問題。建立物理模型的目的，就是要用物理模型認(rèn)識物理客體、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律或運用物理模型去分析處理和解決實際的物理問題。1.4建立或選擇物理模型要遵循的幾點要求。一是簡明清晰性：建立或選擇物理模型要求對研究對象、物體狀態(tài)或物理過程簡化和純化。二是切題性：建立或選擇的物理模型只應(yīng)當(dāng)包括與研究目的有關(guān)的方面，而不是一切方面。三是精密性：同一研究客體的物理模型，精密度可以分成許多

4、等級，對于不同的研究問題，精密度要求不一樣，因此精密度必須選擇適當(dāng)。2.在物理教學(xué)中善于運用形象化的物理模型，幫助學(xué)生理解和掌握知識、發(fā)展物理模型思維物理學(xué)是由概念和規(guī)律等構(gòu)成的。學(xué)生學(xué)習(xí)概念和規(guī)律都要經(jīng)過這樣一個過程，第一要明確研究的對象是什么?第二要搞清研究對象處于什么狀態(tài)?第三要分析狀態(tài)是如何變化的，即研究對象所處的物理狀態(tài)的變化過程。從以上我們已知道，這樣一個過程就是建立、分析和解算研究對象的實體模型、狀態(tài)模型和過程模型的過程，掌握了這一過程，也就掌握了利用物理模型學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本方法。物理概念和規(guī)律在形式上是抽象的、主觀的，在內(nèi)容上則是具體的、客觀的，物理概念和規(guī)律的這種具體性和客觀

5、性的統(tǒng)一，決定了它們本身隱含著形象性，這樣我們在進行概念和規(guī)律教學(xué)時，就可以利用一些形象性的模型去幫助學(xué)生理解和記憶。3.在物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)過程中，充分發(fā)揮教材中所提供的物理模型素材的作用培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的物理模型思維在中學(xué)物理教材中，蘊含著豐富的有關(guān)物理模型的素材，在物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)過程申，我們就要充分利用和努力挖掘教材中的這些物理模型素材，使學(xué)生在形成物理概念和掌握物理規(guī)律的過程中，形成和訓(xùn)練學(xué)生的物理模型思維。4.指導(dǎo)學(xué)生運用物理模型分析和解答實際的物理問題,在解決問題中培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理模型思維在物理教學(xué)過程中，學(xué)生解答的物理問題大部分都是教材編者或教師編擬出來的。物理

6、習(xí)題有千萬道，俗稱"題海"，這么多習(xí)題是怎么擬出來的呢?一般講，擬題者總是先根據(jù)一個理想化的物理模型，再結(jié)合某些物理關(guān)系，給出各種已知條件，提出需要求出的物理量，這樣一個題目就擬好了。因此。擬題者頭腦中選擇的物理模型是擬好物理習(xí)題的關(guān)鍵。所以教師在編擬或選擇物理習(xí)題的時候，一定要注意題目中所反映的物理模型，從培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理模型思維出發(fā)，編選好物理習(xí)題。指導(dǎo)學(xué)生解題的過程主要就是指導(dǎo)學(xué)生如何還原擬題者的物理模型，因此，學(xué)生解題時頭腦中所建立的物理模型能否與擬題者擬題時的物理模型一致乃至關(guān)重要。5.在教學(xué)中讓學(xué)生了解物理模型與數(shù)學(xué)模型的區(qū)別與聯(lián)系，正確對待物理模型的局限性物理模型與數(shù)學(xué)模型有著密切的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的區(qū)別。首先，數(shù)學(xué)的抽象程度大大超過物理的抽象。高度的數(shù)學(xué)抽象僅僅保留量的關(guān)系和空間形式，而舍棄一切，物理抽象卻必須保留原事物的物理本質(zhì)和物理意義。其次，數(shù)學(xué)模型是研究一般的性質(zhì)，具有廣泛的適用性，物理模型是研究具體的物理問題，因此具有具體應(yīng)用的局限性。物理模型是在大量的物理觀察和實驗的基礎(chǔ)上抽象出來的。它的正確與否還必須由觀察和實驗來驗證。物理模型還要受物理儀器實際測量的限制，因此，在教學(xué)中要讓學(xué)生了解物理模型與數(shù)學(xué)模型間的區(qū)別與