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摘要: “物理模型”是一种很重要的研究方法.它是学生分析问题、研究问题、解决问题的主要手段. 在教学实践中,运用物理模型进行课堂教学,大大激发了学生的学习兴趣,引发了学生的情感体验,有效地培养和发展了学生的创造力、科学探究的能力及发现、分析、解决问题的能力.
关键词:模型;途径
一、 模型的种类
物理模型是物理思想的产物,是利用科学的物理思维进行物理研究的一种方法.常见的物理模型有以下几种
1.对象模型
通过对实际问题的研究,发现其特点,忽略其次要因素,突出其主要因素,这样的物体简化为一对象模型.比如,力学中的质点、单摆、弹簧振子,电学中的点电荷、理想电压表、理想电流表,热学中的理想气体等.
2.条件模型
通过对实际问题的条件理想化,突出事物的本质特征而建立的模型叫条件模型.如光滑面、绝热容器、匀强电场、匀强磁场等.
3.过程模型
通过对实际物理过程的理想化的模型称之为过程模型.如匀速直线运动、自由落体运动、简谐振动、等容等压变化、恒定电流等.
4.理想化实验
在探究实验的基础上,通过忽略次要矛盾,再依据逻辑推理法则,对物理过程的再分析、再推理,找出其规律.如伽利略的理想实验等.
二、构建物理模型的方法、途径
构建物理模型的主要程序是:按照研究对象的运动规律和研究目的,舍去或忽略其余的诸因素,将客观事物的原型抽象为认识论上的模型;通过对模型的研究,获得对客观事物原型的更本质、更深刻的认识. 建立模型的主要方法、途径有:
1.利用多媒体动画、影片、图片等直观演示,建立物理模型
在教学中,我们应尽量多地利用多媒体动画、影片、图片等直观演示,为学生构建物理模型形成直观的基础;比如,在教授比较抽象的问题,一般难以说明清楚的时候,可以选择合适的媒体设备,巧妙地将抽象的说教为形象的演示,构建简单的物理模型,使教学内容形象化、清晰化、从而有效地实现精讲,让学生自主发现规律、深刻理解规律的本质.在巩固拓展规律时,我充分发挥多媒体形象演示功能,让学生在多媒体的帮助下,理解问题的本质,从而正确灵活地解决相关问题!
2.利用学生亲身体验的生活实例和实验,构建物理模型
在实际教学的过程中,我们若能大胆设想,抛开教材,利用学生亲身体验的生活实例和实验、代替那些抽象的物理概念、物理过程,从而构建出合理、形象的物理模型,再进一步加以引导、讲解将达到事半功倍的效果.比如,在教授“摩擦力”知识时,为了加强学生对摩擦力概念、性质的理解,掌握其在生活中的利害,教师可以设计“拔河比赛中的摩擦力”探究课,除了利用课余时间亲自让学生动手体验外,还可以在课堂上创设生活情景,揭示问题,并引导学生回答.有时也可以利用“自行车中有哪些地方增大摩擦,哪些地方减小摩擦”的讨论来强化学生对摩擦力这一概念的深入认识.
3.用虚拟法建立模型
有些模型比较抽象甚至是不存在的.但是在研究问题过程中,往往需要通过形象地虚拟引入的物质结构或过程.比如,:光线、电场线、磁感应线等.
4.用类比法建立模型
有些模型建立起来仍然比较抽象,难于理解,甚至也不便于展示,这时我们可以选一些已知的、已经掌握的物理模型作类比,从而帮助学生建立新的合理的模型.比如,在讲授氢原子核外电子绕核作圆周运动的规律时,微观高速的运动粒子无法通过实验来展示研究的,我们可以借助于已经学习的天体运动知识作类比构建物理模型.
三、 学生构建物理模型过程中应注意的几点问题
1.在构建物理模型活动中,应将学生作为解决问题的主体,而不是教师
解决问题过程应充分利用学生亲自体验和经历的过程发挥学生的主动性、创造性和协作精神.让学生在体验探究活动中活用知识,构建物理模型,取得培养构建物理模型能力、激发兴趣、形成学生主动学习的良好效果.
2.构建物理模型活动要由浅入深,逐步推进
构建物理模型能力的培养是一个由简单到复杂、由低级到高级的发展过程,随着知识和能力的不断加强,逐步推进教学目标.第一阶段重点是培养学生在解决问题的过程中体验物理模型的形成,树立构建物理意识和构建物理欲望;第二阶段重点是培养学生在实际解决问题过程中构建物理模型和应用物理模型的能力;第三阶段重点是培养学生应用构建物理模型思想,梳理章节知识,使知识网络化、系统化,形成思路构建物理模型,使解答过程模式化、格式化,提高解题过程的准确性和便捷性.
3.构建物理模型活动要面向全体学生
构建模型活动要做到全体学生参与.特别要鼓励“学困生”积极参与,对他们降低要求,为他们创造条件,并及时分享、展现他们的成功和收获,帮助他们逐步树立信心,激发起学习的兴趣.
在教学实践中,运用物理模型进行课堂教学,大大激发了学生的学习兴趣,引发了学生的情感体验,有效地培养和发展了学生的创造力、科学探究的能力及发现、分析、解决问题的能力.构建物理模型最大的特点在于充分调动了学生的参与热情,使学生成为课堂的主人,让学生加深对知识的理解、巩固和消化,达到知行统一,对课堂教学起到事半功倍的作用,提高了课堂教学的效率.
[江苏省启东市大江中学 (226215)]
关键词:模型;途径
一、 模型的种类
物理模型是物理思想的产物,是利用科学的物理思维进行物理研究的一种方法.常见的物理模型有以下几种
1.对象模型
通过对实际问题的研究,发现其特点,忽略其次要因素,突出其主要因素,这样的物体简化为一对象模型.比如,力学中的质点、单摆、弹簧振子,电学中的点电荷、理想电压表、理想电流表,热学中的理想气体等.
2.条件模型
通过对实际问题的条件理想化,突出事物的本质特征而建立的模型叫条件模型.如光滑面、绝热容器、匀强电场、匀强磁场等.
3.过程模型
通过对实际物理过程的理想化的模型称之为过程模型.如匀速直线运动、自由落体运动、简谐振动、等容等压变化、恒定电流等.
4.理想化实验
在探究实验的基础上,通过忽略次要矛盾,再依据逻辑推理法则,对物理过程的再分析、再推理,找出其规律.如伽利略的理想实验等.
二、构建物理模型的方法、途径
构建物理模型的主要程序是:按照研究对象的运动规律和研究目的,舍去或忽略其余的诸因素,将客观事物的原型抽象为认识论上的模型;通过对模型的研究,获得对客观事物原型的更本质、更深刻的认识. 建立模型的主要方法、途径有:
1.利用多媒体动画、影片、图片等直观演示,建立物理模型
在教学中,我们应尽量多地利用多媒体动画、影片、图片等直观演示,为学生构建物理模型形成直观的基础;比如,在教授比较抽象的问题,一般难以说明清楚的时候,可以选择合适的媒体设备,巧妙地将抽象的说教为形象的演示,构建简单的物理模型,使教学内容形象化、清晰化、从而有效地实现精讲,让学生自主发现规律、深刻理解规律的本质.在巩固拓展规律时,我充分发挥多媒体形象演示功能,让学生在多媒体的帮助下,理解问题的本质,从而正确灵活地解决相关问题!
2.利用学生亲身体验的生活实例和实验,构建物理模型
在实际教学的过程中,我们若能大胆设想,抛开教材,利用学生亲身体验的生活实例和实验、代替那些抽象的物理概念、物理过程,从而构建出合理、形象的物理模型,再进一步加以引导、讲解将达到事半功倍的效果.比如,在教授“摩擦力”知识时,为了加强学生对摩擦力概念、性质的理解,掌握其在生活中的利害,教师可以设计“拔河比赛中的摩擦力”探究课,除了利用课余时间亲自让学生动手体验外,还可以在课堂上创设生活情景,揭示问题,并引导学生回答.有时也可以利用“自行车中有哪些地方增大摩擦,哪些地方减小摩擦”的讨论来强化学生对摩擦力这一概念的深入认识.
3.用虚拟法建立模型
有些模型比较抽象甚至是不存在的.但是在研究问题过程中,往往需要通过形象地虚拟引入的物质结构或过程.比如,:光线、电场线、磁感应线等.
4.用类比法建立模型
有些模型建立起来仍然比较抽象,难于理解,甚至也不便于展示,这时我们可以选一些已知的、已经掌握的物理模型作类比,从而帮助学生建立新的合理的模型.比如,在讲授氢原子核外电子绕核作圆周运动的规律时,微观高速的运动粒子无法通过实验来展示研究的,我们可以借助于已经学习的天体运动知识作类比构建物理模型.
三、 学生构建物理模型过程中应注意的几点问题
1.在构建物理模型活动中,应将学生作为解决问题的主体,而不是教师
解决问题过程应充分利用学生亲自体验和经历的过程发挥学生的主动性、创造性和协作精神.让学生在体验探究活动中活用知识,构建物理模型,取得培养构建物理模型能力、激发兴趣、形成学生主动学习的良好效果.
2.构建物理模型活动要由浅入深,逐步推进
构建物理模型能力的培养是一个由简单到复杂、由低级到高级的发展过程,随着知识和能力的不断加强,逐步推进教学目标.第一阶段重点是培养学生在解决问题的过程中体验物理模型的形成,树立构建物理意识和构建物理欲望;第二阶段重点是培养学生在实际解决问题过程中构建物理模型和应用物理模型的能力;第三阶段重点是培养学生应用构建物理模型思想,梳理章节知识,使知识网络化、系统化,形成思路构建物理模型,使解答过程模式化、格式化,提高解题过程的准确性和便捷性.
3.构建物理模型活动要面向全体学生
构建模型活动要做到全体学生参与.特别要鼓励“学困生”积极参与,对他们降低要求,为他们创造条件,并及时分享、展现他们的成功和收获,帮助他们逐步树立信心,激发起学习的兴趣.
在教学实践中,运用物理模型进行课堂教学,大大激发了学生的学习兴趣,引发了学生的情感体验,有效地培养和发展了学生的创造力、科学探究的能力及发现、分析、解决问题的能力.构建物理模型最大的特点在于充分调动了学生的参与热情,使学生成为课堂的主人,让学生加深对知识的理解、巩固和消化,达到知行统一,对课堂教学起到事半功倍的作用,提高了课堂教学的效率.
[江苏省启东市大江中学 (226215)]