关于初中物理教学中建模思想的应用

张绍波

摘要：物理学是研究物理现象及其变化规律的科学。为了使研究变为简化，常采取先忽略某些次要因素，把问题理想化的方法，这就是先建立物理模型，然后在一定条件下，用于处理某些实际问题。物理模型是把研究对象抽象成某种理想模型，然后研究理想模型的物理过程并选用正确的物理方法。

关键词：物理  建模

引言：

物理模型是对物理现象本质属性的抽象和纯化，突出反映了它所代表的原型的性质和规律。物理学研究的基本方法是通过观察和实验提出模型假设，再经过实际应用与实验加以检验和修正，从而建立正确的物理模型。

一、物理建模在教学中有巨大的作用

提高学生素质。建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。使学生学习这些新知识时容易理解和接受。建立和正确使用物理模型有利于学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象的物理问题更直观、具体、形象、鲜明，突出了事物间的主要矛盾学生对物理学的认知过程，也是在原有的认知结构中不断建立一系列新的“物理模型”，从而进行知识的积累与深化的过程。因此在物理教学中，增强“建模”意识，重视物理模型的教学，既有利于学生掌握物理知识，提高应用知识的能力，也可以引导学生形成科学的学习习惯和方法，。建立和正确使用物理模型对学生的思维发展、解题能力的提高起着重要的作用。可以把复杂隐含的问题化繁为简、化难为易，起到事半功倍的效果。

二、基本模型的建立

物理教学中，可利用多种形象、直观的教学手段，充分展示物理现象中的各状态及过程的物理图景，帮助学生認识模型形式及内含的物理规律，这样既能激发学生的兴趣又可有效地降低学生建立模型的难度，提高学习效率。基本物理模型是关于物理现象的一般性模型，反映了物理学的基本规律，因此建立好基本模型是物理教学的基础性工作。学生通过观察、思考，在对物理现象的感性认识基础上形成与相应的物理概念、规律相结合从而在认知结构中建立起崭新的物理模型，这是模型认知的一般规律。具体方法举例如下：

借助于一些实物制作的模型，可以直观地反映出与空间方向、位置有关的物理过程，帮助学生想象、理解物理现象的空间模型。如交流电的教学中，利用放大的线圈及磁体实物模型，可直观地再现交流电产生过程中，线圈平面与中性面、磁感线方向的关系，更可仔细观察到线圈两边在转动中切割磁感物理实验是物理模型教学的主要方法。使学生直观地认识自感电动势的作用，化抽象为形象。有些动态的物理过程用通常的手段很难展现出来，而利用计算机软件编制教学课件，则可以克服这一困难。

三、模型分析的学法指导

分析物理问题的一般思路应该是：审题→确定研究对象→分析物理状态、过程→建立物理模型→应用物理规律求解→检验。学生往往忽略了从确定对象到建立模型这一关键的过程，而是直接套用公式造成错误。教学中教师要注重对学生进行思考方法的指导，帮助学生克服思维简单化的毛病。通过实例，引导学生学会在审题、分析物理对象所处的状态、过程的基础上还原其中的物理模型，使学生养成全面、深入地认识问题的习惯。实际问题常常是错综复杂的，学生若仅是用脑去想象它的物理模型会觉得很抽象、困难，教师可以指导学生学会通过作图，形象地反映出问题中的物理状态、过程以及各种条件，帮助自己清晰地认识物理图景，还原物理模型，降低思维的难度，使学生养成运用模型分析、解决问题的习惯，提高物理教学效果。

四、在教学中利用物理模型的注意事项

在物理教学中使用模型是要有条件的，在使用模型时，必须注意如下问题：一是模型是在一定条件下适用的。建立物理模型，可使问题的处理大为简化，二是物理模型是在不断完善发展的。

小结：物理课堂教学不能只满足于知识的传授，让学生记住定律，背出公式，会做习题就行了，而应立足于物理思想方法进行物理教学，在课堂教学中进行方法论的渗透，这对学生提高获取知识的能力会大有帮助，使学生终身受益，因此应予以足够的重视。