浅析建立物理模型在教学中的重要性

摘 要：物理学是一门研究物质普遍规律的基础学科，对于高中学习阶段的学生来说，物理课程是比较难的一门学科，新课程理念的引导下，当前的课堂教学更提倡培养学生自主探究的能力，开发学生自身潜能，因此，建立物理模型对物理教学有着重要的作用。本文针对当前高中物理教学中常见的物理模型，并对其在物理教学方式中的优势进行分析，对建立物理模型在教学中的重要性进行了探讨。

关键词：物理模型；物理教学；重要性

物理学研究的主要内容是物质的本质与其运动的形式，事物之间的必然或偶然联系及万物的自然规律使物理学的理论知识更加神秘复杂，因此，无论对物理学进行研究或是教学，都离不开物理模型的建立。通过建立物理模型来辅助物理教学，不仅能提高学生的学习热情，还能够有效的培养学生的自主能力和实践操作能力，开发学生的潜能，拓宽学生的思路，提高物理教学的效率。

一、理模型的概念

任何物体都不是孤立存在的，在它周围的事物及现象，一定与其存在着必然的联系，并且存在着一定的变化规律。由于物质的运动形式比较复杂，所以人们在进一步研究物理规律时，建立了许多的物理模型来总结这一现象的物理规律。物理模型是指在科研或教学活动中，通过构建反映物质本质的理想化结构去解释某一种现实的物理现象，使理论具象化、简单化，这种理想化的结构我们称之为“理想模型”。在当前的物理教学课堂中，教师也可以是运用物理模型来加深学生对物理知识的理解，提高物理课堂教学的质量和水平。

二、常见的物理模型

1.对象模型

所有的研究或科研项目都有其要研究的对象，研究对象不同其得出的结果也不尽相同。在研究物理现象的过程中，要抓住研究物理现象的特征，观察其变化规律，分出主次关系，建立一种能反映出物理现象核心内容的模型，这种模型称为对象模型。如力学中的质点、气体性质中的理想气体、光学中的薄透镜等都属于对象模型。

2.条件模型

当研究某一具体物理现象或规律时，要将具体的物理现象和规律置于一定的理想化条件中，通过解决研究对象的外在因素，让其达到理想化的一种形态。如均匀介质、热学的绝热容器等都属于条件模型。

3.过程模型

对物理现象和规律进行研究时，将物理现象发生变化的过程模型化，更便于研究者对其进行深入研究。过程模型能够分出研究对象的主次关系，然后忽略掉次要因素，使其处于理想环境，并在这个过程中将物体的本质特征展示出来。如绝热变化、匀速直线运动、平抛运动等都属于过程模型。

4.数学模型

数学所包含的现象、变化规律及其庞大，任何事物之间的联系和规律都能在数学中寻到源头。物理模型的产生是为了便于研究物理现象和物理规律，在物理科研项目及物理教学中具有重要的作用。但其也存在着一定的缺陷，如物理模型仅仅只是客观实体的一种近似而已，而以物理模型为对象的数学模型的近似定量更加微弱，尽管如此，数学模型在物理教学重要价值仍然不容忽视。

三、物理模型在物理教学中的作用

物理模型是将实际物理现象和问题简单化、抽象画的一种思维形式，以研究物理学为基础，解决其发展过程中的复杂问题。物理模型的建立能够使复杂的研究对象变得简单，形成物理研究的新定式。相对于其他中学阶段的学科来说，物理学科是较难掌握的一门学科，在物理课堂中，学生经常会对教师讲授的物理知识难以理解，繁琐的公式和定义不便于学生的记忆。而通过建立物理模型，可以有效解决物理课堂教学的这一问题，它可以将物理知识体系中的本质及核心部分呈现在学生面前，让学生能够通俗易懂的了解物理现象和规律。

四、物理模型在物理教学中的重要性

1.培养学生接受新知识及新概念的能力

客观事物具有抽象画、理性化的特点，其反应出的本质反应在人的认知中就形成了概念。要想使客观事物变得更形象化、简单化，就必须加深其在人脑中的记忆和认知。物理模型通常是将理想化作为研究对象，提取出其中的主要因素，分析其本质特征，从而解决事物的物理问题。学生在学习比较难理解的物理知识时，建立物理模型能够有效帮助他们理解物理知识概念，更快的接受新的知识。

2.促进学生的思维养成，提高学生的解题能力

合理运用物理模型，能够有效提高学生的解题能力，拓展学生的思维空间，将复杂的问题简单化，从而达到事半功倍的效果。如在物理課堂教学中，建立理性化的模型“单摆”，帮助学生掌握其与其他事物的联系，学会运用与其相关的公式去解决想相似的问题。

3.有利于学生形成科学的预见

物理教学中教师所使用的物理模型一般都是理性化的模型，忽略了很多次要因数，突出本质特征，使事物的主要特性和规律显现出来，这样有助于培养学生的思维逻辑，使研究事物的成果引导其研究的方向，超越实际的条件，形成一定的科学性预见，从而获得一些重要的物理现象和规律。

物理模型的使用并不是没有限制的，正确使用物理模型会加深学生对事物本质特征的理解，使物理现象变得更清晰简单。建立物理模型在简化物理问题的同时，也能保证结果的准确性，随着人类社会的不断发展，研究的技术与手段的不断进步，物理模型也会不断地完善实现其最大的价值。

五、结语

综上所述，物理学是一门复杂的学科，建立物理模型对学生掌握物理现象和规律是十分重要的。理性的物理模型贯穿在物理课堂教学的各个知识点间。教师合理运用物理模型，能够有利于学生提高接受新鲜知识点的能力，拓宽思维空间，提高学生学习物理的热情，促进物理教学的高效发展，从而为社会培养更多的专业人才。

参考文献：

[1]王学红.谈建立物理模型在教学中的重要性[J].学周刊，2016（33）.

[2]王向阳.试论物理模型在中学物理教学中的作用和意义[J].新疆教育学院学报，1998.

[3]王国强.谈建立物理模型在教学中的重要性[J].新课程学习，2010（80）.

作者简介：

曾庆喜（1988.11—），男，籍贯：辽宁省建昌县，学校：沈阳师范大学，学院：物理科学与技术学院，专业：物理学（师范）。