高中物理教学中的建模思想

摘 要：物理模型是把研究对象抽象成某种理想模型，然后研究理想模型的物理过程并选用正确的物理方法。本文结合教学实践谈谈高中物理教学中的建模思想。

关键词：高中物理；课堂教学；建模

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）15-071-01

物理是一门以科学实验为基础的自然科学，从伽利略开创近代物理研究的先河开始，实验验证法就是物理学科研究的重要手段，而物理建模正是在这种研究思想的指导下提出的通过一定的抽象思维，适当地对物理研究对象进行理想化设想形成物理模型，进而解决物理问题的一种方法。下面笔者简要谈谈高中物理建模思想。

一、物理建模的定义

提到物理建模的定义，还是要从物理研究对象谈起，由于物理学科是一门很贴近实际生活的科学，所研究的对象极为宽泛、极为复杂，而且往往研究对象并不是一个孤立的存在，而是存在许多的外部环境影响.为了方便物理研究，这就需要借助物理模型。物理模型是把研究对象抽象成某种理想模型，然后研究理想模型的物理过程并选用正确的物理方法。物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的，它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。

二、物理模型的特点

物理模型有三个特点，即代表性、方法性和美学性。首先来说下代表性，物理模型是从许多的物理对象中经过有针对性的删减外部因素后保留下来的，它抓住了研究对象的本质，因此每个物理模型都具有非常典型的代表性；其次是方法性，每一个物理模型的确立都不是凭空想象就可以得出来，而是由众多的物理研究人员经过反复思考才最终形成的，物理模型反映了物理学科的研究方法；最后是美学性，我们现在接触到的物理模型都是非常简单但又准确地反映了研究对象的本质状况的，通过物理模型能够简明扼要地揭示物理问题，体现了物理学科的形式美.

三、物理建模的作用

物理模型是对物理现象本质属性的抽象和纯化，突出反映了它所代表的原型的性质和规律。物理学研究的基本方法是通过观察和实验提出模型假设，再经过实际应用与实验加以检验和修正，从而建立正确的物理模型。学生的对物理学的认知过程，也是在原有的认知结构中不断建立一系列新的“物理模型”，从而进行知识的积累与深化的过程。因此在物理教学中，增强“建模”意识，重视物理模型的教学，既有利于学生掌握物理知识，提高应用知识的能力，也可以引导学生形成科学的学习习惯和方法，提高学生素质。建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。使学生学习这些新知识时容易理解和接受。建立和正确使用物理模型有利于学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象的物理问题更直观、具体、形象、鲜明，突出了事物间的主要矛盾。建立和正确使用物理模型对学生的思维发展、解题能力的提高起着重要的作用。可以把复杂隐含的问题化繁为简、化难为易，起到事半功倍的效果。

四、基本模型的建立

基本物理模型是关于物理现象的一般性模型，反映了物理学的基本规律，因此建立好基本模型是物理教学的基础性工作。学生通过观察、思考，在对物理现象的感性认识基础上形成与相应的物理概念、规律相结合从而在认知结构中建立起崭新的物理模型，这是模型认知的一般规律。物理教学中，可利用多种形象、直观的教学手段，充分展示物理现象中的各状态及过程的物理图景，帮助学生认识模型形式及内含的物理规律，这样既能激发学生的兴趣又可有效地降低学生建立模型的难度，提高学习效率。方法举例如下：

实物模型法。借助于一些实物制作的模型，可以直观地反映出与空间方向、位置有关的物理过程，帮助学生想象、理解物理现象的空间模型。如交流电的教学中，利用放大的线圈及磁体实物模型，可直观地再现交流电产生过程中，线圈平面与中性面、磁感线方向的关系，更可仔细观察到线圈两边在转动中切割磁感线的情况，从而对交流电的方向变化、大小变化有形象化的认识，再推导出交流电的瞬时表达式，绘出正弦图象，建立起交流电的模型。

五、建模教学的开展

充分利用好物理实验教学：我们都知道，物理是一门非常重视实验的自然科学，许多物理规律和物理公式都是建立在大量的实验数据基础上的，同时由于实验中直接涉及实物的操作，更有利于增加学生对模型直观性的了解，因此，我认为高中物理建模教学工作应该充分借助物理实验来开展，通过实验，让学生在实际动手中亲身感觉模型与实物的区别，这样更有助于学生加深对物理模型的理解.

运用综合知识来进行物理建模教学：物理在实际生活中涉及到的范围非常广泛，建立物理模型的过程是非常复杂的，只用一种学科知识来进行教学是非常困难的，因此，在建模教学中，教师需要在物理知识的基础上，配合其它学科的知识来进行教学，使学生在学习和掌握物理知识的同时，还可以获取更深更广的新知识，在之后的教学过程中，遇到类似的知识的时候，可以自主的建立相似的物理模型。

综上所述，建立正确合理的物理模型，可以更加透彻的了解和掌握事物的本质。在高中物理教学中适当的引入建模教学，很好的丰富了学生的学习内容和方式，补充了学生在进行物理实验过程中的不足，为高中物理学科的教学提供了改革的新思路，对高中物理教学的研究做出了一定的贡献，有利于完善我国的高中物理教育，逐步实现知识理论和科学实践的有机结合，同时也为其它学科的教学模式改革提供了新的方法。

参考文献：

[1] 李宗伟.多媒体如何优化初中物理教学[J].速读・上旬2014（05）

[2] 左雄.论高中物理教学中学生建模能力的培养[J].湖南科技学院学报 2007（04）