建构物理模型在高中物理教学中的意义和方法

阮庆鹏

摘 要：伴随着国内教育改革进程的不断深化，多媒体教学的兴起，加上师资队伍素质的提升，现阶段我国的高中物理教学水平也得到了显著提高。但是在具体的实践过程当中，许多教师仍然发现学生在独立解决比较复杂的多过程问题时无从入手。为了能够有效地解决这个问题，教会学生熟练的掌握基础模型，将难题分解为多个简单基础模型的方法显得尤为重要。

关键词：建构物理模型;高中物理;意义与方法

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877（2020）09-0093-01

将建构物理模型的方式运用到高中物理教学过程当中，不但可以把原本抽象的大段文字题目简化为一个具体的物理模型，还能把比较复杂的多过程模型简化为几个简单的基本模型。生动具体的题目能够让学生更好地加入到教学活动当中，进行更有效的思考。因此要怎么样才能够在高中物理学习当中发挥出建构物理模型的价值与作用，就成为当前亟待解决的问题。

1.高中物理教学中构建物理模型的重要性

（1）将物理知识变得简单化

在高中物理教学中通过对物理模型的构建不但可以将原本固态化、僵硬的物理知识变得更加直观，而且这种动态化的方式对于学生在短时间内理解物理知识掌握物理规律具有重要的意义。例如，在一些繁琐的物理理论知识讲授的过程中如果沿用传统的物理教学模式，只会降低学生的学习兴趣。而通过物理模型的构建既能够激发学生的课堂参与热情，还能够强化学生的实践能力，让抽象的物理知识变得简单。

（2） 提高学生对于物理知识的理解程度

和其他高中课程相比，高中物理具有明显的交叉性与复杂性，因此想要让学生在有限的课时内做好总结是相当困难的。为了深化学生对于物理知识的理解能力，教师应当要依据物理学习的特殊性来构建出一个与之相应的物理模型，并以此来帮助学生解决物理知识理解困难和过于抽象的问题，让整个物理学习过程变得更加趣味性，而且通过物理模型还能够提高学生的物理思维能力和学科素养，这对于构建高效课堂是极为有利的。

2.在物理学习当中如何实现物理模型构建

（1）构建物理模型提高学生的模仿和归纳能力

高中物理教学当中除了传统意义上课本当中的理想物理模型如单摆，平抛，自由落体等模型外，教师更应该自己总结出一些实用的“解题模型”，例如，在解决共点力平衡章节当中的“动态分析”问题时，教师应当首先告诉学生解决力学问题普遍的基本步驟和解题顺序，例如，应该首先进行受力分析，按照题目中以及给出画在图中的已知力、重力、弹力（有几个接触面就有可能有几个弹力）、摩擦力（有几个接触面就可能有几个摩擦力）的顺序进行分析。其次，还应该告诉学生这个顺序的理由是什么，已知力是确定有的，重力是只要在地球附近就都有，而因为前两者作用而产生弹性挤压后就会产生弹力，有相对运动或者相对运动趋势就会产生摩擦力。通过这样的讲解，学生对老师讲解的内容会更容易接受，在实际操作中也会模仿进行使用。通过一些简单的例题分析，还能继续交给学生，整体法和隔离法的使用条件和使用步骤，使用顺序等，由浅入深，逐步递进。在学生完全掌握后，还应根据学生素质和需求，培养学生不再拘泥于固定套路和步骤而是根据题目条件和问题逆推解题步骤的能力。

（2）构建物理模型提高学生的学习能力

由于高中物理涉及面广，所以教师在教学中必须要有侧重点地提高学生的学习能力。还是以解决共点力平衡章节当中的“动态分析”问题为例，在进行上述步骤完成受力分析后，还应告诉学生具体问题对应的物理模型和对应的解决方法。例如，一是运动前后物体都是平衡，并且力的夹角右直角的情况下，一般采用公式法，操作方案是，通过列出平衡方程（一般采用合成法较为简单，力超过三个时用正交分解）得到其他力与重力和角度的关系，通过运动前后角度的变化，求得其他力大小的变化。二是当除了重力以外，有一个力方向保持不变时，通过作图法解决问题，操作方案是把重力和其他力合成到这个力的方向上，放在力的三角形当中（一般取下面那个比较方便），通过运动前后力的三角形线段长度的变化判断力大小的变化。三是当除了重力，有其他力方向都改变时，采用相似三角形法，操作方案是对结点受力分析，合成在重力方向延长线方向，找到力的三角形与长度三角形的比值关系，通过长度三角形长度的变化判断力的大小变化。通过这种具体的“解体模型”讲解，不但可以让学生的理解力提升到一个新的层次，并且还可以帮助学生学会如何将问题转化为物理模型，这对于提高学生的学习能力是极为重要的。

3.指导学生掌握物理模型的方法

（1）指导学生运用物理模型来解答物理问题

一是指导学生正确读题并找出研究对象;二是确定出相应的实体物理模型;三是将实体物理模型与习题作为已知条件与待求量，以此来确立模型的状态;四是在明确物理过程变化状态的同时总结出物理规律，把解题的方程组列出;五是运用推理计算的方式来将物理模型的结果导出并检验。

（2）指导学生能够运用物理模型掌握物理规律

所有的物理模型在构建的过程当中都是以物理知识以及内在规律为基础的，因此教师要启发学生明白物理模型也只适用于一定范围的物理规律，让学生能够利用物理模型推导出所相关的物理规律及物理知识，这样既能够提高学生的物理学习效率，对于深化学生的物理学科素养也有重要的意义。

4.结语

综上，想要在高中物理教学过程当中发挥出构建物理模型的价值与作用，教师就必须要结合学生们的具体情况，在强调‘生本理念的同时引导学生的思维让学生在物理模型的构建过程中掌握物理知识与规律，为学生今后的学习与发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]刘占国，王文清.建构物理模型在高中物理教学中的实践研究[J].中小企业管理与科技旬刊，2017（12）：124-137