探析高中物理教学中模型的应用

丁小波

(如皋市搬经中学，江苏如皋，226500)

随着新时代教育的发展，各科的教学方法越来越丰富，其中高中物理教学发展到今天，已经取得了明显的进步。为了顺应高考形势，最近几年的高中物理的教学形式也在不断地变化和创新，为了使学生能够更快地接受物理知识，教师也在不断探索更加新型和更加形象的教学模式。物理是一门比较抽象的学科，这门学科对学生的抽象思维要求较高，如果教师只是一味地向学生讲授理论，而不去形象地向学生表达，学生是很难掌握这种抽象的物理知识的。模型就是一种很好地将抽象的物理知识化为形象具体的模型的教学方法。本文将结合具体的教学案例来探析模型在高中物理教学中的应用。

一、物理模型在物理规律教学中的运用

物理规律是一些比较抽象的概念和定义的集合，它总结和反映了物质各个因素之间的联系，对于许多高中生来说学习物理规律是一件比较枯燥的事，因此如何引导学生更快地接受并掌握这些物理规律是教师关注的重点。在物理规律的教学中，如果教师只是一味地讲述，学生是很难掌握和运用这些规律的，物理模型的建立是教师讲授物理规律的一个有效方法。

例如，在讲到牛顿定律时，可以先在黑板上给学生建立一个这样的模型：用力推一个木块在水平桌面上前进，当停止用力时，木块就停了下来。也可以借助多媒体，对这个模型进行动画模拟并且教师要向学生展示出木块与水平桌面之间是凹凸不平的，在这种情况下，木块因为受到推力的作用向前运动，与此同时木块还受到摩擦力的作用，在人手撤销推力后，木块在摩擦力的作用下渐渐地停止。

这时，在学生观察完模型演练之后，教师可以开始对学生提问：物体在不受力时会如何运动？

假设有：

①物体将运动得越来越快；

②物体将保持原来的运动状态；

③物体将慢慢停下来。

然后教师根据不同学生的观点对学生进行分组，引导学生设计出自己的方案。

这个模型的建立可以使学生快速在大脑中形成想象，提高学生的积极性，调动课堂的气氛，由此可以看出物理模型在教学中的作用。

再如，教师建立模型，利用动画来模拟伽利略理想实验，如图所示：

我们都知道，闻名世界的物理学家伽利略在三百多年前，通过这个实验推理得出运动物体不受阻力时的运动状态。后来，笛卡儿的补充和牛顿的研究进一步完善了伽利略提出的理论。教师通过建立这个实验的模型，能使学生更加形象地理解和掌握伽利略著名实验。

二、物理模型在解答物理习题中的运用

高中生在学习物理时不仅仅是为了了解物理现象，更多的是为了解答物理习题，而物理习题的解答离不开模型的应用，教师要想把一道题解释清楚，就必然少不了物理模型的运用。下面以一道物理习题为例来分析模型在教学中的应用。在拿到一道习题时，首先要做的就是读题，通过读题来确定探究的对象；然后，根据自己构思的模型罗列出题中给出的条件和需要求得的物理量；最后，根据构建出的模型解答问题。

三、物理模型在解决应用性物理问题中的运用

顾名思义，应用性物理问题来源于我们的日常生活，它主要解决的是在我们日常生活中常常出现的具有客观性和隐秘性的物理现象，这类问题看似平常，实际上在解决过程中需要相当的智慧。这类问题的解决离不开物理模型的应用，需要教学者充分观察现实生活中出现的物理现象，构建物理模型。例如在学电流、电路、电磁感应等知识时，物理模型就显得尤为重要。因为生活中我们经常会和电打交道，所以这类问题我们比较熟悉，在解决这些应用性比较强的物理问题时，就要将生活中的现象转化为物理模型来解决，把复杂的问题简单化，形象具体地教学生解决问题。

四、物理模型在物理实验中的运用

物理是一门需要动手实验的学科，教师在教学过程中为了使学生更加清楚物理规律的由来，需要引导学生亲自动手实验操作，而实验的顺利完成必然少不了物理模型的建立，物理模型的建立能够为实验提供保障。例如在学习集成电路的知识时，教师事先应该引导学生构思出一个电路图，指导学生进行实验，增强学生的动手能力，巩固学生的物理知识。

经过上面的举例分析，我们可以了解到物理模型在物理实验教学中的重要性。当今的物理教师应该多运用物理模型来提高教学水平，培养学生的物理知识技能，在物理模型方面，不断创新和探索，促进物理模型形式的多样化，促进学生物理素养的提高，促进我国物理教育事业的发展。

五、结语

综上所述，物理是一门抽象的学科，在高中物理的教学中教师需要借建立模型来使学生明白物理现象，在探析物理模型的应用之前，必须首先了解物理模型的含义与分类。在研究生活中的物理现象时，出现的问题会很复杂，一种物理现象的产生往往由多种因素引起，为了使遇到的问题简单化，物理学中往往运用一种假想的结构即建立物理模型的方法。物理模型是对现实中的物理现象进行抽象化然后以一种理想的结构模型呈现在学生面前，学生通过对物理模型的观察和探究，将复杂的问题变得简单、明了，使抽象的物理问题更加具体、形象、直观地展现出来，进而让学生轻松地理解和掌握现象原型的规律和知识。因此，教学中，教师应努力创造条件，让学生认识各种物理模型，理解其中的内涵，并尝试引导学生正确地使用物理模型，进而促进学生思维品质的提升，培养学生分析问题、解决问题的能力。

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