浅谈物理模型与教学模型

摘 要：教学模型是教育工作者智慧的结晶，是教学内容的理想模型，是把课本上抽象内容具体化的体现，既能提高教师的教学效率，又能提高学生的学习效果。物理模型是研究物理问题的重要方式，是教学模型的学科具体化，也是物理教学中采用的独特教学手段。在高中物理教学中使用物理模型，是物理教学时展的需要，也是提高学生综合素质的必要手段，同时也是对一线物理教师的挑战，教师要灵活运用教学模型中的物理模型，大大提高物理教学模型的效果。

关键词：高中物理；教学模型；物理模型；教学效果

教学模型是很多教育工作者智慧的结晶，是经过教学实践过的有效教学工具，对教师教学效率和学生的学习效率的提高都有很大帮助。高中生普遍反映高中物理难学，很难对其提起学习兴趣，大都是单纯地为了高考而学习，高考结束后就把三年的高中生涯获得的物理知识还给了老师，再也不愿接触物理学科。物理模型是教学模型在研究物理问题时的具体化，是物理教学时展的需要，也是提高学生综合素质的必要手段，高中物理教师在教学中需要熟练运用，让物理模型在高中物理教学中能发挥其最大功效。

一、物理模型的引入

教学模型是为了教学服务，教师在课堂上首先要引入教学模型。高中物理教师在课堂中引入物理模型是使用物理模型的基础，要使用适当的方法进行引入，若引入方法不当则会适得其反，物理模型的应用反而会阻碍课堂教学的顺利开展。物理模型的引入主要有三种方式：第一，类比生活现象引入法。此种引入法主要适用于抽象性较强的物理模型，直接引入时会让学生不知所云，用生活现象或物理理论类比引入则会降低学生对物理模型的认知难度，让学生在引入物理模型时能直接看出其本质，强化对物理概念和规律的理解。此外，类比法引入时运用的生活现象或物理理论可能不具有科学性，甚至是错误的，它只是有利于学生的理解，要适当控制使用次数，否则容易造成学生的知识混乱。第二，物理学史引入法。此种方法有利于学生了解物理知识的根源，让学生在物理发展史中感受物理知识的变迁，形成正确的思维习惯，感受物理学家科学精神的熏陶，激发学生的探究欲望，积极引导学生的人生观与价值观，常用于容易引起歧义或概念模糊的物理模型的引用中，主要用于培养学生的思维品质，以便激发他们学习物理的兴趣。第三，趣味实验引入法。物理实验是高中物理教材的重要构成，是学生研究物理知识点的主要形式，也是激发学生学习兴趣的重要方式。所使用的物理小实验要有趣味性和启发性，能引起学生观察实验或进行实验的欲望，在实验中能让学生产生质疑。此种方法引入的物理模型能激发学生的质疑精神，感受物理与生活之间的密切联系，同时也能满足学生的成就感。

二、物理模型的建立

只有建立了物理模型，才能确认教学的任务，更是教学的核心环节，还是学生由客观模型收获科学理论的衔接。教师在引导学生建立物理模型时要注意科学思维方法的运用，常用的有以下几种建立方法：第一，理想化方法。运用这种方法建立物理模型的前提是，教师引导学生认识到将要建立的物理模型的实质，排除一切外界干扰，建立近乎理想化的物理模型。建立这样的物理模型是学生掌握物理知识的理想模型。第二，类比迁移法。高中物理知识是严谨而科学的，实现条件近乎是苛刻的，在现实中很难建立理想的物理模型，外界干扰成为我们不得不考虑的因素，此时我们便可以采用类比迁移的方法建立物理模型，用我们熟悉的事物理解抽象的物理知识，用类比迁移的方法建立有利于我们理解的物理模型，帮助我们突破难点。第四，等效替代法。此种方法主要用于建立比较抽象或无法直接进行研究的物理问题的模型，把复杂的、难度大的物理问题，等效体现在简单、容易的物理模型之中，等效替代法建立的模型能非常形象地描述客观原型。第四，图像抽象法。物理图像是一种理想化的图示，它能直接体现物理量之间的关系，是对所研究的物理问题的简化、直接的处理，是数学模型在物理教学中的重要应用，建立的模型是一种过程模型。

三、物理模型的分析

理论分析模型是研究物理模型必备的技能之一，物理模型的分析是用科学理论说明物理模型的过程，在分析物理模型的过程中让学生明确物理理论适应的条件和范围，是应用物理模型解决物理问题的前提和基础。学生在分析物理模型的过程中，可以进一步辨别、熟悉和理解建立物理模型的思维方法，由模型引申出物理概念和物理理论。高中物理的模型分析教学中，学生是分析的主体，无论是自主分析还是小组讨论，教师所能做的就是引导学生去分析，培养学生分析、总结的能力。学生在经过分析模型得到物理概念或规律后，还要进行实验验证，通过实验进一步归纳得出物理规律，如此经过反复分析、归纳，深刻理解物理学中的概念和规律。在模型教学过程中，学生通过对物理模型的分析和深化，还可以提高自身的解题能力，从模型中提炼出规律的同时了解规律在实践中的运用，强化学生的知识和技能。

物理模型是研究和学习物理的重要方式和手段，采用模型教学法教学时，教师要运用适当的方法巧妙引入和建立物理模型，自主分析或小组讨论所建立的物理模型，从模型中得出一般物理规律，深化物理知识的运用能力，整合教学策略与教学模型的运用。为提高高中物理教学效率，教师要勇于接受挑战，时刻紧跟时代步伐，在高质量的教学过程中提高学生的各种技能。

参考文献：

1.张世锋.高中物理理想模型教学的研究与实践[D].山东师范大学，2015.04.

2.钟柏昌，张丽芳.美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示[J].中国电化教育，2014.04.

3.范利成.例析高中物理模型教学的重要性[J].技术物理教学，2012.04.

4.肖娜，黄时中.高中物理模型教学中的几个误区及反思[J].物理通报，2007.07.

（作者单位：安徽省枞阳县钱桥中学）