高中物理建立理想化模型教学的一点建议

邵志卫

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抽象形成物理模型，进而解决物理问题的一种方法。

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，很多时候都需要去除这些外部因素，从中抽象出研究对象的简化模型，这样才能更加充分的抓住问题关键。

物理模型有两个特点，即代表性、方法性。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地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的，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。

从物理学的发展历史来看，物理建模在整个物理学发展过程中都起着非常重要的作用。从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”，从汤姆逊关于电子的“枣糕模型”到卢瑟福核式结构模型，这些物理发展历史中著名模型建立无一不对当时的物理研究起到了重大的推进作用。

考虑到高中物理教学的实际情况，内容抽象、逻辑性强是大家对高中物理课的共同评价，如果单纯地进行知识灌输，学生很难理解，而物理模型的建立就是解决这个问题的最佳途径。

高中物理中的物理建模，如质点、点电荷的提出。将解题过程化繁为简，将复杂的问题直观、形象地呈现在学生面前，降低了物理解题的困难程度，增强了学生对这门学科的学习自信，同时正确建立物理模型的过程本身也是不断提高学生自身思维品质的过程。通过物理建模，能够有效提高学生的创新能力。

每一个物理模型从设想到建立，中间都要经过无数次的反复实验、改进，通过建立模型，可以让学生充分体验到物理探索过程中的困难和障碍，磨炼学生的学习品质。同时建立模型的过程也是学生掌握物理研究方法的一种手段，有利于培养学生运用科学抽象的思维方法来处理实际问题的能力。

在物理建模的探索过程中，是没有任何规律可言的，完全是面对全新的学习环境进行模型创设，越是这种不加束缚的思维探索越有利于学生思维的全面展开，有利于培养学生的创新能力。同时在教师的合理指导下，能够让学生充分体验到模型建立的成功感，增强学生的高中物理学习信心，激发学生的学习兴趣。

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。

所谓知识迁移就是对原来知识在新环境下的灵活运用，任何学习都是在学习者原有的知识结构基础上进行的，通过对原有知识进行更深层次的挖掘和利用来获取新知识。物理建模教学过程中，也要充分遵循这一学习规律，通过对已知物理模型的深化学习，可以在后续过程中遇到同类型知识的时候，建立相似的物理模型。

物理模型的建立，都是对物理研究对象的高度抽象，抓住研究问题的主要方面，忽略影响研究的次要因素。因此，高中物理教师在开展物理模型教学工作时要注意培养学生对于物理信息的抽象能力，让学生在接触到物理信息后能够快速分辨出哪些因素会影响研究目的，而哪些因素是无关紧要的，这样学生才能在后续的研究过程中有针对性地开展研究活动，从而解决问题。