物理模型中物理教學(xué)應(yīng)用分析

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摘要：根據(jù)目前的國(guó)內(nèi)教育水準(zhǔn)而言，物理教學(xué)對(duì)物理模型的掌握與運(yùn)用程度相對(duì)缺乏。結(jié)合當(dāng)前的教育模式的改革，以及新生代學(xué)生心理的變化，本文通過(guò)對(duì)物理模型的了解與分析，尋找物理模型在物理教學(xué)中的具體作用，并且與相關(guān)的研究結(jié)果結(jié)合，發(fā)現(xiàn)物理模型在物理教學(xué)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該著重引入物理模型的應(yīng)用與學(xué)習(xí)，培育學(xué)生良好的物理學(xué)習(xí)的習(xí)慣，使學(xué)生形成健康的物理學(xué)習(xí)體系。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);物理模型;應(yīng)用方式

一、物理模型對(duì)認(rèn)知的影響

心理學(xué)與教育學(xué)的關(guān)系非常密切，相互影響，共同促進(jìn)人對(duì)知識(shí)認(rèn)知水平的提升。教育引入相關(guān)的心理學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析至關(guān)重要。物理模型，具體指在深入淺出的學(xué)習(xí)物理知識(shí)方面，出于知識(shí)的理解技巧，做出的相關(guān)物理現(xiàn)象的簡(jiǎn)單模擬，或者將具體的核心局部放大，進(jìn)而專注研究核心因素的物理形象。在初級(jí)的物理學(xué)知識(shí)層面，簡(jiǎn)單的物理模型有質(zhì)點(diǎn)、單擺、點(diǎn)電荷等，其統(tǒng)稱為對(duì)象物理模型。還有勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞等的過(guò)程物理模型，以及以光滑平面、均勻介質(zhì)等為主的條件物理模型。物理學(xué)習(xí)中，平時(shí)可見(jiàn)的概念、相關(guān)的定律以及定律驗(yàn)證的方法都是物理模型。物理學(xué)習(xí)中引入物理模型的研究與學(xué)習(xí)，具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：第一，物理模型具有抽象性與形象性的統(tǒng)一，便于學(xué)生認(rèn)知與理解物理學(xué)知識(shí)，接受物理知識(shí)，減少學(xué)習(xí)的阻礙因素。第二，具有科學(xué)性與假定性的統(tǒng)一，有利于培育學(xué)生科學(xué)的思考問(wèn)題，培育科學(xué)的邏輯與思維能力，啟發(fā)學(xué)生的假設(shè)與驗(yàn)證的思維能力，便于學(xué)生思維能力的活躍。

二、模型對(duì)于學(xué)生記憶的促進(jìn)作用

根據(jù)目前最新的心理學(xué)研究表明，人的大腦在面對(duì)各種不盡相同的信息時(shí)，吸收率是各不相同的，其中主要的信息接收與記憶來(lái)自于視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)兩種主要的渠道。尤其是圖形信息占據(jù)非常高的比例。因此，在物理教學(xué)過(guò)程中要著重物理模型的引入。課本中所傳授的物理知識(shí)，一方面是在前人的正確的經(jīng)驗(yàn)結(jié)晶，另一方面是在探索大自然的科學(xué)規(guī)律。教師引入物理模型教學(xué)方式，直接對(duì)學(xué)生進(jìn)行直觀的展示，能促進(jìn)學(xué)生的理解與思考，培育學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)鉆研的高度熱情。

三、正確認(rèn)識(shí)物理模型在物理教學(xué)中的核心作用

要摒棄物理模型無(wú)用甚至是作用微小的認(rèn)識(shí)。物理模型是物理學(xué)知識(shí)的通用載體。物理教學(xué)課堂中要引入大量的物理模型，進(jìn)行細(xì)致的分析，將所要講解的物理知識(shí)傳遞出去。對(duì)學(xué)生而言，物理模型是接受知識(shí)、獲得知識(shí)的一種基本渠道，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及圖形認(rèn)識(shí)能力。物理模型可以應(yīng)用于實(shí)際生活中。相對(duì)于客觀世界的規(guī)律的認(rèn)識(shí)，尤其是抽象性方面引入物理模型，可以使得學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)物理知識(shí)以及規(guī)律，方便于學(xué)生理解。引入物理模型教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生接受物理知識(shí)，具有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：第一，物理模型有利于培育學(xué)生的創(chuàng)新思維，物理模型具備創(chuàng)新屬性，老師在講解物理模型的過(guò)程中，可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。同時(shí)，將物理模型的創(chuàng)新思路講解給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)知識(shí)的同時(shí)，具備相應(yīng)的創(chuàng)新意識(shí)，有利于學(xué)生個(gè)人的發(fā)展，同時(shí)有利于物理學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。第二，物理模型是一種嚴(yán)密的思維方法，具有較高的科學(xué)性，學(xué)生通過(guò)對(duì)模型的學(xué)習(xí)，掌握和了解物理學(xué)知識(shí)，同時(shí)構(gòu)建個(gè)人正確的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，通過(guò)對(duì)物理模型各種設(shè)計(jì)的思路的分析，學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的物理學(xué)問(wèn)題或者物理學(xué)現(xiàn)象時(shí)，能夠做到具體的分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，進(jìn)一步可以區(qū)分主要因素與次要因素，透過(guò)物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問(wèn)題。

四、物理模型在物理教學(xué)中的具體應(yīng)用

物理學(xué)中的概念多數(shù)是相對(duì)抽象的，如力學(xué)中的速度、加速度，電學(xué)中的電場(chǎng)強(qiáng)度等。如何促使學(xué)生正確、完全地了解這些抽象的概念，就需要用物理模型的講解，探索與發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)科學(xué)抽象和概括教物理學(xué)中的具體的、復(fù)雜的物體或者過(guò)程，通過(guò)正確的、簡(jiǎn)單的物理模型來(lái)代替，放大其核心矛盾，以此研究主要的因素，尋找出其中的核心規(guī)律。物理學(xué)源自于生活，其中大多數(shù)的物理問(wèn)題直接源自于生產(chǎn)、生活或者自然界，具有非常高的應(yīng)用性。因此，在應(yīng)用性物理問(wèn)題中，引入物理模型講解相關(guān)知識(shí)非常重要。應(yīng)用性物理學(xué)問(wèn)題具備以下特點(diǎn)：提出問(wèn)題的過(guò)程相對(duì)具有非常高的客觀性以及復(fù)雜性，已知條件或者既定條件的隱蔽性，問(wèn)題思考過(guò)程中影響因素的多元性，以及解決問(wèn)題中方案選擇的最佳性、損益比等。物理教學(xué)過(guò)程中引入物理模型，進(jìn)而講解應(yīng)用性物理問(wèn)題，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，有利于學(xué)生理解物理學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。平時(shí)的物理習(xí)題解答過(guò)程可以借用物理模型，具體可以分為以下的步驟：解題，確定題目的核心意思，選定研究對(duì)象；選擇研究對(duì)象的實(shí)體物理模型；通過(guò)解題所得到的已知條件，模擬出實(shí)體模型現(xiàn)在所處的形態(tài)；分析研究對(duì)象狀態(tài)變化的過(guò)程；通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，進(jìn)行計(jì)算。綜上所述，伴隨新的教育改革的推進(jìn)，學(xué)校應(yīng)該改變傳統(tǒng)的灌輸式教育方式。同時(shí)，老師要考慮到如何培養(yǎng)學(xué)生具備相應(yīng)的科學(xué)素質(zhì)以及創(chuàng)新思維，進(jìn)而使學(xué)生能夠適應(yīng)新時(shí)代的要求。教學(xué)過(guò)程中引入物理模型，一方面能促使學(xué)生學(xué)習(xí)、理解物理知識(shí)，另一方面有助于培育學(xué)生的創(chuàng)新思維、科學(xué)態(tài)度，逐步培育學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法，尤其是在應(yīng)對(duì)應(yīng)用型物理問(wèn)題的方面。雖然物理學(xué)中有較多難以理解的知識(shí)，但是通過(guò)對(duì)學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)應(yīng)用性知識(shí)的了解，促使源自于生活的物理學(xué)與學(xué)生實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，就一定會(huì)使得學(xué)生對(duì)物理學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。

作者:張智 單位:海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院