从实际问题到物理模型的构建过程初探

2014-11-17 22:06李有福
新课程·中旬 2014年9期

摘 要:随着时代的进步和社会经济的发展,我国教育体制改革在逐步深入,在高中阶段学习中,非常重要的一门学科就是物理课程,它的学习,主要是为了解决实际问题,那么,为了更好地掌握知识,就需要构建物理模型。

关键词:实际物体;科学抽象;主次因素

通过调查研究发现,如今在物理试题中,大部分都是将实际问题作为背景,那么对学生的物理模型构建能力就提出了更高要求。在新的课程标准中,也明确指出,在掌握基本的理论知识基础上,还需要学会运用学习的知识,对实际问题进行解决,在实际问题背景下,构建一定的物理模型,去更好地解决问题。

一、物理模型的构建步骤

1.对物理对象原型进行分析:构建物理模型的过程,其实就是抽象概括实际的物理对象,准确科学的抽象原型或实际问题,它对学生的思维严密性提出了较高要求。比如,学生进入到高中之后,学习到的第一个模型就是质点,在对模型进行构建时,首先需要让学生弄清楚如何将物体简化为质点,对构建模型的物理需求进行把握,接着对学生进行更深层次的引导,分析物理原型中的主、次要素。

2.对物理对象的主次因素进行分析:在构建物理模型的过程中,需要将实际对象的主要矛盾和特点把握住,因此,在对模型进行构建时,就需要引导学生对物理的主次要素进行分析,仔细分析在哪些情况下可以将次要特点忽略掉,以便更加凸显出客观事物的本质规律,进行更加深入的研究。比如,在对质点这个模型进行构建时,在物体运动的过程中,将大小和形状等影响因素给忽略掉了,重点将质量这个特点给突出来了。

3.结合主要因素,进行科学的抽象:我们对物理对象的主次因素进行分析之后,就需要将物理对象的本质特征结合理论进行把握,进行抽象,构建一种联系,可以将物质的本质属性和它们之间的联系解释出来。在生活中遇到的实际问题,往往比较复杂,那么通过模型的构建,就可以对物理规律进行定量的描述,促使系统化的理论得到形成,以便更加全面和真实地理解实际问题。

4.实验验证:我们需要清晰认识到,任何真理都需要实践来进行检验。模型的构建,主要是经过物理思维的分析和推理过程,要想判断模型可用性与否,就需要进行必要的实验。比如,构建的平抛运动模型,就可以选用一系列物体,进行平抛实验。

5.修正和完善:模型的构建,不能够追求最准确,只能够追求更适合和贴近,经过实践和检验后,我们发现构建的物理模型是有效的,那么,为了促使其更加准确和适用,构建模型之后,还需要科学地修正和完善模型。一个好的物理模型,不仅需要对物理对象中真实的内容进行高度概括和抽象,足够客观,保证可以科学解释已知的规律和概念,因为实际物理问题较为复杂,那么构建的物理模型不可能一下子符合原型,那么就需要不断修正和

完善。

二、构建模型时需要注意的问题

1.构建模型需要对应于实际物体:构建的每一个物理模型,都需要对应于实际物体,比如,构建的质点模型、轻弹簧等,都对应于实际物体,在教学过程中,需要引导学生,积极思考实际物体更加适合哪个模型。

2.模型要符合原始物理问题:很多模型都可以对应于实际问题,那么在解决问题的过程中,就需要综合分析,选择合适的模型。比如,在对地球自转进行研究时,就不能将其看成质点;在对地球公转进行研究时,则可以对其进行抽象,将其看成质点来

考虑。

通过上文的叙述分析,我们可以得知,在时代飞速发展的今天,对物理学习也提出了更高要求,除了掌握基本的理论知识外,还需要学会利用学习的知识,去解决实际问题。实际问题往往较为复杂,涉及诸多因素,那么就需要采取科学的策略,构建物理模型,凸显问题的主要因素,揭示问题中存在的规律和矛盾,促使学生更好地掌握知识。

参考文献:

[1]陈鸿.实际问题中的物理模型构建策略初探[J].新课程,2010,2(9):123-125.

[2]吴惠华.构建物理模型解题初探[J].神州,2012,2(6):55-57.

[3]楼何峰.利用几何的直观性构建物理模型初探[J].中学物理,2013,2(1):199-210.

作者简介:李有福,出生于1980年11月,男,云南省建水县人,研究方向:高中物理教学研究,职称:中学一级教师。