谈创建物理模型能力的培养

著名物理学家钱学森先生说过：“模型就是我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要的因素，略去次要的因素所创造出来的一幅图画”.物理模型是基础知识的高度概括，创建模型能力是高中学生学好物理必须学会的本领，是学生应用物理知识解决实际问题的关键.

1物理模型的特点

（1）典型性：物理模型是从一类物理问题中，抓住主要问题，删除干扰和次要因素，集基础知识与基本规律于一体，具有代表性.

（2）方法性：物理模型是知识、思维的结晶.掌握好物理模型，除了能够加深对物理概念的理解之外，还可以从物理模型的建立来理解物理知识的内涵及外延，体会将物理知识应用解决实际问题的思维和逻辑方法.

2物理模型的分类

在中学物理中，根据实际研究问题的性质，有三类常见的物理模型：

（1）实物模型：这种模型教材中比较常见，一般用于建立某个物理概念，对理解概念起着不可估量的作用.如质点、点电荷、弹簧振子等.

（2）过程模型：这种模型一般用于分析物理事件发生的过程，建立物理图景.如自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动等.

（3）问题模型：如“追击相遇问题”、“连结体问题”、“子弹打木块问题”等，这类模型以问题为核心，形成一种解决问题的一般方法，使处理问题的思路清楚，可以化繁为简，化难为易，这种模型教材并无明确提出，但在实际应用上却屡建奇功.

3建模能力的培养

3.1让学生掌握创建物理模型的基本方法

3.3.2培养学生正确的解题习惯

一般的解题程序是：文字情景模型过程特征规律方程数学解物理判断.学生要养成主动参与，积极思考的良好学习习惯.提高从原始题目中采集信息、处理信息，建立起与题目相对应的物理模型的能力.在课堂教学中采用化繁为简或由浅入深的教学策略来处理复杂的多种过程多种模型组合的问题.

例3如图3所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P 点.已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.问：荧光屏上P点和O点的距离？

本题依过程可简化为如下几个的模型：

（1）电场加速模型：可用动能定理解.

（2）电场偏转模型：可用类平抛模型-运动的合成与分解分析.

（3）直线运动模型：就是一个简单的匀速直线运动.

这都是我们多么熟识的典型模型和规律，相信只要严格按照解题程序去做，一定会是迎刃以解！

3.3.3注意做好归纳和总结

帮助学生分清相似模型间的区别和不同模型的适用条件，分清物理模型与现实原型的差别.我们要注重一题多解、一题多变、多题归一，创建模型，理解模型，活用模型，让习题成经典.我们在教学中还应有意识地培养学生的知识迁移能力.对于复杂的问题，如果学生能将熟悉的物理模型迁移至新问题，对解决问题可起到事半功倍的效果.如：带电粒子在电场中的偏转，用学生所熟悉的平抛运动的模型来解决就很方便.

总之，物理模型的建立，在物理规律探索与研究、物理理论的提升和整合、物理思想的推广与传承中都起了至关重要的作用.在中学物理教学中，建模能力是培养学生科学素养的重要举措，也是提高学生应用所学知识解决实际问题能力的必备手段.