对物理教学中“建模”与“临模”的研究

徐燕

摘 要：在高中物理教学中构建与运用物理模型，既是学生获得物理常识的一种根本性办法，也是培养学生思维能力的重要途径。从教的角度来看，教师要注重引导学生学会“建模”；从学的角度来看，学生不仅要学会“建模”，更重要的是学会“临模”，即能用物理模型分析、解决实际问题。该文对物理教学中的“建模”与“临模”进行了研究。

关键词：高中物理；建模；临模

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）14-0290-105

一、对物理模型和建模的认识

要建模，教师必须先对物理模型和物理建模有一个整体认识，只有理解了它丰富的内涵，才能对同一模型有不同层次的体会和感悟，才能在教与学中真正发挥其作用。

（一）物理模型的特点

物理模型有典型性、办法性以及美学性三大特色。一是典型性。物理模型是一类物理问题中对物理对象有针对性的删减外部因素后保留下来的本质，具有典型性特点。二是方法性。物理模型不只是常识的总结，更是思想的结晶。让学生掌握好物理模型，除了能加深他们对物理概念的了解外，还能让他们从物理模型的构建过程中领会解决实际问题的思路和方法。三是美学性。物理模型能简明扼要地揭示物理问题，是知识与能力的完美结合，具有美学性特征。

（二）物理模型的分类

在物理问题的研究中，一般是将物理目标、物理进程或物理情境简化成特定的模型。常见的物理建模有四种：一是物理概念模型，如质点、点电荷、电场线等；二是物理进程模型，如匀速直线运动、自由落体运动、匀速圆周运动等；三是物理情境模型，如弹性碰撞模型、枪弹打木块模型等；四是物理实验模型，如伽利略的理想实验、卢瑟福的α粒子散射实验等。

（三）物理建模的意义

1.体会根究进程，培育思想才能。物理模型的建立是一种严密的思想办法的运用，其思想进程十分明显。每一个物理进程的处理、物理模型的建立都离不开对物理疑问的准确剖析和思想加工。在实际教学中，教师应让学生感触物理模型的设计思想和剖析思路，培育学生运用科学笼统的思想办法处理疑问的才能。

2.培养创新意识，提升科学素养。物理建模是一种创新过程，故建模教学可以培养学生的创新意识和创新能力，它能让学生掌握获取常识的办法，提高学生的科学素养。

3.激发学习兴趣，享受学习乐趣。建模教学能增加学生学习物理的信心，激起学生的求知欲望，使他们产生无穷的学习动力。

二、如何指导学生正确建模

建模既是一种思想进程，也是一种思想办法，其实质是将隐藏在杂乱的物理情形中的研讨目标或物理进程简化、笼统、类推、提炼。那么，如何才能正确建模呢？

（一）找准建模的对象

1.对物理概念建模。任何物理概念的形成都离不开物理模型。这种模型，教材中较常见，是研讨问题时，捉住事物的主要要素，疏忽非必须要素建立起来的实物模型，对了解概念起着不可估量的作用。

2.对物理情境建模。情境教学是建构主义也是物理教学中特别发起的，让学生在情境中学习，参与实践，能使他们体会到物理就在自己身边，主动研讨充满物理规则的实践问题，思维能力、情感情绪等方面都得到发展。

3.对物理过程建模。过程模型是把具体的物理进程理想化后所笼统出来的一种物理进程。建立过程模型，需要分清主次，删去非必须要素，只保存运动进程中的主要要素。

（二）找准建模的办法

1.归纳总结，触类旁通，建立模型。在高中物理教学中，教师可借助模型的建立，对同类、类似的疑问进行对比、归纳、总结，使学生触类旁通。

2.捕捉信息，分类加工，建立模型。第一步，获取信息，放弃搅扰要素，获取有用信息，并使之跟所学的物理常识产生联系；第二步，收拾信息，把题目中的日常生活、出产或科技布景抽去，剔除无用信息，纯化为物理进程；第三步，建立模型，即在有用信息的基础上，依据所学物理原理，建立合适的物理模型；第四步，建立方程，进行量化研讨。完成了这四步，即实现了信息题转化，解题也就走上了熟路。

3.化繁为简，灵活运用，建立模型。在处理具体物理问题时，教师可依据题设条件，从物理规律出发，经过剖析、笼统，捉住主要要素，删去非必要要素，将待求疑问变换并建立为了解的物理模型，以达到化繁为简、灵活运用的目的。

三、有效辅导学生“临模”

高中学生处理物理疑问的过程实际上是正确挑选和使用物理模型的进程。在日常的教育教学中，教师要培养学生运用物理模型的才能，使他们掌握运用物理模型处理物理习题的办法，即学会“临模”。

（一）注重演示引领

学生刚开始都是经过“仿照”办法学习物理的。教学中，教师可挑选经典例题，先自己剖析这个疑问的特点和条件，找到与所用物理思维和物理办法的切合点，再对运用该物理思维和办法处理疑问的进程做出演示，最终让学生测验、操练解题的全部进程并得出结果，使学生由仿照层次上升到使用层次，从物理模型中学会怎么审视物理情形，怎么构建物理模型，怎么复原物理实践。

（二）学会信息获取

物理教师在进行物理模型教学时要注意培养学生对物理信息的获取加工能力，让学生在接触到物理信息后迅速地分辨出哪些要素会影响疑问的研讨，哪些要素是无关紧要的，这样学生才能在后续的学习进程中有针对性地展开研讨活动，处理疑问。

（三）强化常识变化

所谓常识变化即是对常识在新环境下的灵活运用。学生是在自身原有的常识结构基础上，经过对原有常识进行更深层次的发掘和利用来获取新知的。物理建模教学中，教师也要遵从这一学习规律，让学生通过对已知物理模型的深化学习，在后续进程中遇到同类型常识时，建立类似的物理模型，以此来处理新的疑问。

（四）掌握应用步骤

运用物理模型解题的步骤可概括如下：一是收集题干信息，确定研究对象和过程，弄清物理现象和事实；二是正确处理各物理信息的相互关系；三是寻找与已有信息（某种知识、方法、模型）的相似处或联系点，建立新的物理模型；四是选择合适的物理方法和物理规律。

参考文献：

[1] 冯佳.高中物理建模教学的研究与实践[D].福建师范大学，2014.

[2] 林应国.物理模型在物理教学中的应用[J].四川文理学院学报，2008（S1）.

[责任编辑 房晓伟]