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【摘要】理想化方法是突出研究的主要因素，忽略次要因素的一种科学的抽象方法。理想化方法不仅仅是物理学的研究方法，也是高中学生学习物理时必须掌握的一种思维方法。本文论述了理想化方法在物理研究中两种形式的应用：建立理想模型、设计理想实验，以及使高中学生从物理课堂中学到理想化方法的三种途径。
【关键词】理想化方法 理想模型 理想实验
新课程标准把科学方法确定为普通高中物理教学内容的一部分，充分体现了新课程改革对科学方法教育的重视。学生创新能力的培养，知识是基础，方法是桥梁。物理方法是学习高中物理的工具，也是学生将来学习和工作的法宝，是学生重要的能力之一，是高中学生必修的课程。
物理学的研究方法很多，理想化方法是其中最重要的，也是最常用的方法之一。本文主要谈谈理想化方法以及如何使高中学生从物理课堂中学到理想化方法。
一、理想化方法
物理学的目的就在于认识自然，把握自然。而自然界的复杂让人类认识到科学地描述自然，不是一种简单的模写，不是拍照，不分主次地考虑一切因素，不仅会增加认识的难度，甚至不能得出精确的结果。因此，为了研究物理现象的规律性，就需要把复杂问题转化为理想的简单问题，其方法就是突出研究对象和问题的主要方面，忽略次要因素，这就是物理研究中的理想化方法。它本质上是一种科学抽象的方法。伽利略指出：懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。足见理想化方法在科学研究中的重要性。
在物理学的研究中，理想化方法的应用主要有两种形式：建立理想模型，设计理想实验。
1.理想模型。理想模型是指物体本身或过程经过科学抽象而建立起来的理想研究对象，突出地反映某一过程的主要因素，而忽略了其他次要方面。中学物理乃至大学物理所研究的对象，严格地说，大都是理想模型。理想模型可以分为对象模型、条件模型、和过程模型三类。
对象模型：用来代替由具体物质组成的、代表研究对象实体系统的模型叫做对象模型。如力学中的质点、刚体、单摆、弹簧振子、连续介质等；热学中的理想气体、孤立系统等；电磁学中的点电荷、无限长直导线、无限长螺线管、理想变压器等；光学中的点光源、平行光源、单色光薄透镜等；近代物理学中的原子核式结构、玻尔氢原子模型，绝对黑体等都属于对象模型。这些理想化模型都是从客观原体抽象出来的，只反映所研究问题的本质，但又不同于实际物体。
条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化，所建立的模型叫做条件模型。如光滑平面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等，都属于条件模型
过程模型：把具体过程纯粹化、理想化后所抽象出来的物理过程叫做过程模型。如匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、气体状态变化的等温过程、绝热过程、可逆卡诺循环等，都属于过程模型。它们都是对物体实际运动的近似和简化，如自由落体运动就是在地面附近在忽略空气阻力和重力加速度的微小变化的情况下的理想化运动。
2.理想实验。理想实验是在真实实验的基础上，以逻辑法则为依据，用思维来展开实验过程。它能充分发挥思维的能动作用，运用高度抽象能力，在思维中把事物的某种特性或关系推到极限，把握事物的本质，得出正确的理论。所以，也可以说，理想实验是一种带有浓郁物理学色彩的逻辑推理，是人们在思想上塑造的理想过程。
理想实验之所以被称为“实验”，是因为它在特征和目的上，与实际实验相似，都是将研究对象加以“纯化”，以便在最少干扰和影响下概括出研究对象的特性和本质。然而理想实验并不等同于实际实验，它们之间是有区别的：（1）理想实验不是一种实践活动，不能用来作为检验科学理论的标准；（2）实际实验总是有一定误差的，理想实验则不同，要它纯化到什么程度，就能纯化到什么程度；（3）理想实验可以超越当时的科技水平，充分发挥思维的作用，实际实验却受到科技水平的限制；（4）一般说来，理想实验难以物化为实际实验，但随着实验手段和工具的改善提高，某些理想实验也可以转化为实际。如在牛顿提出理想炮弹实验270年后，人类成功地发射了人造地球卫星。
理想实验作为一种特殊的思想实验，在科学发展史上发挥着不可代替的重要作用。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中指出，物理学发展史上几乎所有重要的基本理论的建立，都是在理想实验的帮助下完成的。纵观物理发展史，近代物理学的“真正开端”是从理想实验开始的。物理学基本概念和原理的开拓者、奠基人，如伽利略、牛顿、爱因斯坦，都是理想实验的大师。爱因斯坦在创立狭义相对论和广义相对论的过程中，就多次使用了理想实验的方法，如“爱因斯坦列车”“爱因斯坦升降机（电梯）”“爱因斯坦旋转圆盘”等。人们惊异于科学的巨大成功，更惊异于这些科学大师们进行理想实验的高超的研究方法。
二、学习理想化方法的途径
随着物理学的发展，各种专业的各类模型日趋繁多。因此，教学生学会一个理想模型的建立以及由它所研究出来的概念或规律，这只是一个战术问题；更重要的是在讲解理想模型时能否有意识地启发学生提高到方法层面，遇到新问题能否正确地使用理想化方法去分析和解决问题，这是一个战略问题，它具有更深远的意义。即“授之以鱼”的同时更应“授之以渔”。
如何能让学生在学到知识的同时掌握理想化方法呢？理想化方法就是抓住本质因素，忽略次要因素，使我们更易于认识事物的特征和规律，这是理想化方法的精髓，但这同时导致了理想化后的事物不同于事物的原型，即理想化模型源于具体事物，又高于具体事物，是抽象思维的产物，在已有的生活经验的干扰下，成为了学生学习的难点。我们认为，物理方法教育重在 “循序渐进”“长期渗透”和“有意培养”，而不宜在教学中把方法当作知识来讲，形成“死方法”“死框框”，应适度显化，适时点明，适当训练，以帮助学生总结和强化以利形成能力。理想化方法贯穿了整个高中物理，所以物理课堂是方法教学的主渠道。通过课堂教学实践，我们提出以下三条切合实际、又行之有效的教学理想化方法的途径。 1.在物理概念教学中，逐步显化理想化方法。物理教材主体是物理学科的知识体系，而不是物理方法论的体系，通常教材对知识点的逻辑联系采用显性处理，而对物理方法采用隐性处理，即不在课文中写明，而是让学生在学习过程中自己去领会。所以教师应深入钻研、有意识地挖掘隐蔽着的物理方法，便于学生逐步掌握。
（1）通过质点模型的学习，初步认识理想化方法。质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。我们对质点模型的建立过程，其教学要求是初步的，学生对理想化方法的认识也只能是初步的。在教学过程中有以下考虑：质点概念固然重要，但更重要的是引导学生经历质点概念的提出、分析、建立质点模型的过程，以领悟其中体现的科学思维方法。为此，需先通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，并逐步指出建立质点概念的必要性，以充分展现理想化方法的思维过程。教学中可设计如下教学过程：
先创设问题情境。如放映录像：鸟的飞行，羽毛的下落，汽车的行驶……
设问：详细描述物体的运动有什么困难？
我们需要了解物体各部分的运动的区别吗？
如果物体都是一个一个只有质量而没有大小的“点”，问题就简单了。那么，什么情况下可以把物体看做这样的点呢？
教师在此基础上引导学生讨论并总结质点概念。这样在学生理解质点概念的过程中，渗透和培养了这种科学的思维方法，理解了为什么要理想化，如何进行理想化。
（2）通过“理想气体模型”的学习，知道如何用理想化方法认识复杂的对象和过程。在实际气体分子压强不太大，温度不太低的条件下可用理想气体分子来代替，在此基础上导出了理想气体状态方程。但当条件变成高压时，就有较大偏离，这时就要考虑真实气体分子的固有体积和分子间的相互作用，从而导出了范德瓦尔斯方程。该方程比理想气体状态方程复杂，但由此得出的结论却与实际吻合得更好。可见对复杂的对象和过程可先研究其“理想化模型”，然后将研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合，在这一过程中充分体现了人们逐步深刻认识复杂事物的一种方法。
（3）通过“原子模型”的学习，知道理想化方法是导致新发现的创造性思维方法。
在理想模型的抽象过程中，由于舍去了大量的非本质的具体因素，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得理想模型的研究结果能够超越现有条件的局限，指示出事物发展的规律和研究的方向，形成科学的预见或者获得新的突破，物理模型也相应地由初级向高级发展并不断完善。原子模型的建立和演化过程说明了这一点。汤姆逊在1897年发现了电子，从而提出了原子的“枣糕”模型，它能解释一些实验事实。但很快他的学生卢瑟福等人做了“α粒子散射实验”，用这个模型无法解释实验结果，于是1911年卢瑟福提出了核式结构模型，为人们进一步认识微观世界迈出了及其重要的一步。尔后，这一模型又遇到了很大的困难：不能解释原子的稳定性和原子的线状光谱等事实，与经典理论发生了矛盾。为此，玻尔在核式模型的基础上将普朗克量子论运用到原子系统中，于l913年提出了三条基本假设，建立了玻尔原子模型。玻尔理论正是玻尔根据卢瑟福的原子核结构模型发挥逻辑思维力量得出的科学预见，玻尔理论指明了原子物理学发展的方向，推动物理学进一步向前发展。但是玻尔模型在解释除氢原子外其它的原子光谱时却与实验事实出入很大，直到1925年量子力学建立以后，物理学家们将量子力学用于原子结构，用电子云这个崭新的概念代替了传统模型中的电子轨道概念，解释了玻尔模型所不能解释的现象，才有了较完善的原子结构理论。而量子力学也在不断地发展完善之中。
在这样的教学中，学生认识到理想化方法是物理学研究中常用的有效的方法，并逐步学习了运用理想化方法解决实际问题的能力。
2.在物理规律教学中，有意突出理想化方法。物理学的发展离不开理想化方法，物理概念的引入和物理规律的发现，大多数是建立在理想模型和理想实验基础上通过科学推理得到的，如牛顿第一定律就是建立在伽利略理想实验的基础上。如何在规律教学中，突出理想化方法呢？可让学生“身临其境”， 引导学生经历用理想化方法探究物理规律的过程。伽利略是科学史上第一个卓有成效地应用理想实验的科学家，我们就以此为例，其教学过程设计如下：
演示斜面实验，把金属丝弯成如右图所示的轨道，让玻璃小球从左边某一位置A滑下，达到右边最高点B，可以看到B比A低。引导学生分析原因并进行推理和猜测：若减小摩擦力和空气阻力的影响，结果怎样？再将条件推向极端——当摩擦力和空气阻力为零时呢？当然，此种情况用实验做不到。但伽利略正是根据这一推理构想了一个理想实验，找到了隐藏在表面现象之后的力和运动的本质。接着介绍伽利略理想斜面实验。并进行思维点拨：该理想实验的实验基础是什么？进行推理时忽略了什么次要因素？抓住了什么主要因素？ 这样，在规律建立的过程中，学生深刻体会到理想化这种思维方式的奥妙及其魅力。
三、在习题教学中，有刻意训练理想化方法
教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。理想化方法是分析解决问题最重要的方法。而练习是物理教学中巩固知识、熟练方法、提高能力的有效途径。故应通过习题教学，加强应用理想化方法解决问题的能力，把理想化方法的运用变为本能思维和自觉行为。
一方面，教师可以设计理想化方法为背景的习题，如下面是以“牛顿大炮”为背景的习题：牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事。
（1）故事中的牛顿用了的研究方法________；
（2）研究中牛顿基于的可靠事实是：________；
（3）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是：________。
参考答案：（1） 理想实验；（2）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；（3）当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将环绕地球运转。
另外，在教学中有些习题明显要运用理想化方法来求解，此时教师要点明，让学生学会应用这种方法解决具体的物理问题。例：取一个不高的圆桶，桶内装水，用来测量照射到地面的太阳能，设照射到水中的太阳能全部被水吸收。某天中午在太阳垂直照射下，计算得到地球表面每平方米每秒获得的能量为700J，已知射到大气层的太阳能只有50%到达地面，另外50%被大气吸收和反射，地球半径r=6.38×106 m，太阳半径R = 6.96×108 m，太阳中心与地球中心之间的距离为L=1.50×1011m。试求太阳辐射功率
分析：此题的难点在理想模型的建立：太阳向各个方向的辐射均匀，若以太阳为中心，以日、地距离L为半径作一球面，则太阳能全部且均匀地射到该球面上，而地球上的圆桶截面是该球面上的一部分，若没有大气吸收和反射，球面上每秒接收的太阳能即为太阳辐射的功率。
解答：太阳辐射的功率为：
要使学生认识某事物变化的本质“是什么”，首先要选用理想化的模型知道它“像什么”，再通过理想化的手段理解它“为什么”，最后学生才会明白学习了它之后应该去“做什么”。可见整个教与学当中运用理想化思维方法十分必要。它虽不是教学中唯一的方法，但在发挥物理教育的多功能性上起着重要作用。理想化方法不仅能帮助学生掌握一门知识，更重要的是能使学生掌握一些探索客观世界的思维方法，使他们受益终身。
参考文献：
[1]王瑞旦，宋善炎.物理方法论[M].中南大学出版社.2002.
[2]孙桂英.理想化方法在中学物理教学中的应用[J].绥化学院学报.2005.
（作者单位：建德市寿昌中学）编辑/张俊英
【关键词】理想化方法 理想模型 理想实验
新课程标准把科学方法确定为普通高中物理教学内容的一部分，充分体现了新课程改革对科学方法教育的重视。学生创新能力的培养，知识是基础，方法是桥梁。物理方法是学习高中物理的工具，也是学生将来学习和工作的法宝，是学生重要的能力之一，是高中学生必修的课程。
物理学的研究方法很多，理想化方法是其中最重要的，也是最常用的方法之一。本文主要谈谈理想化方法以及如何使高中学生从物理课堂中学到理想化方法。
一、理想化方法
物理学的目的就在于认识自然，把握自然。而自然界的复杂让人类认识到科学地描述自然，不是一种简单的模写，不是拍照，不分主次地考虑一切因素，不仅会增加认识的难度，甚至不能得出精确的结果。因此，为了研究物理现象的规律性，就需要把复杂问题转化为理想的简单问题，其方法就是突出研究对象和问题的主要方面，忽略次要因素，这就是物理研究中的理想化方法。它本质上是一种科学抽象的方法。伽利略指出：懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。足见理想化方法在科学研究中的重要性。
在物理学的研究中，理想化方法的应用主要有两种形式：建立理想模型，设计理想实验。
1.理想模型。理想模型是指物体本身或过程经过科学抽象而建立起来的理想研究对象，突出地反映某一过程的主要因素，而忽略了其他次要方面。中学物理乃至大学物理所研究的对象，严格地说，大都是理想模型。理想模型可以分为对象模型、条件模型、和过程模型三类。
对象模型：用来代替由具体物质组成的、代表研究对象实体系统的模型叫做对象模型。如力学中的质点、刚体、单摆、弹簧振子、连续介质等；热学中的理想气体、孤立系统等；电磁学中的点电荷、无限长直导线、无限长螺线管、理想变压器等；光学中的点光源、平行光源、单色光薄透镜等；近代物理学中的原子核式结构、玻尔氢原子模型，绝对黑体等都属于对象模型。这些理想化模型都是从客观原体抽象出来的，只反映所研究问题的本质，但又不同于实际物体。
条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化，所建立的模型叫做条件模型。如光滑平面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等，都属于条件模型
过程模型：把具体过程纯粹化、理想化后所抽象出来的物理过程叫做过程模型。如匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、气体状态变化的等温过程、绝热过程、可逆卡诺循环等，都属于过程模型。它们都是对物体实际运动的近似和简化，如自由落体运动就是在地面附近在忽略空气阻力和重力加速度的微小变化的情况下的理想化运动。
2.理想实验。理想实验是在真实实验的基础上，以逻辑法则为依据，用思维来展开实验过程。它能充分发挥思维的能动作用，运用高度抽象能力，在思维中把事物的某种特性或关系推到极限，把握事物的本质，得出正确的理论。所以，也可以说，理想实验是一种带有浓郁物理学色彩的逻辑推理，是人们在思想上塑造的理想过程。
理想实验之所以被称为“实验”，是因为它在特征和目的上，与实际实验相似，都是将研究对象加以“纯化”，以便在最少干扰和影响下概括出研究对象的特性和本质。然而理想实验并不等同于实际实验，它们之间是有区别的：（1）理想实验不是一种实践活动，不能用来作为检验科学理论的标准；（2）实际实验总是有一定误差的，理想实验则不同，要它纯化到什么程度，就能纯化到什么程度；（3）理想实验可以超越当时的科技水平，充分发挥思维的作用，实际实验却受到科技水平的限制；（4）一般说来，理想实验难以物化为实际实验，但随着实验手段和工具的改善提高，某些理想实验也可以转化为实际。如在牛顿提出理想炮弹实验270年后，人类成功地发射了人造地球卫星。
理想实验作为一种特殊的思想实验，在科学发展史上发挥着不可代替的重要作用。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中指出，物理学发展史上几乎所有重要的基本理论的建立，都是在理想实验的帮助下完成的。纵观物理发展史，近代物理学的“真正开端”是从理想实验开始的。物理学基本概念和原理的开拓者、奠基人，如伽利略、牛顿、爱因斯坦，都是理想实验的大师。爱因斯坦在创立狭义相对论和广义相对论的过程中，就多次使用了理想实验的方法，如“爱因斯坦列车”“爱因斯坦升降机（电梯）”“爱因斯坦旋转圆盘”等。人们惊异于科学的巨大成功，更惊异于这些科学大师们进行理想实验的高超的研究方法。
二、学习理想化方法的途径
随着物理学的发展，各种专业的各类模型日趋繁多。因此，教学生学会一个理想模型的建立以及由它所研究出来的概念或规律，这只是一个战术问题；更重要的是在讲解理想模型时能否有意识地启发学生提高到方法层面，遇到新问题能否正确地使用理想化方法去分析和解决问题，这是一个战略问题，它具有更深远的意义。即“授之以鱼”的同时更应“授之以渔”。
如何能让学生在学到知识的同时掌握理想化方法呢？理想化方法就是抓住本质因素，忽略次要因素，使我们更易于认识事物的特征和规律，这是理想化方法的精髓，但这同时导致了理想化后的事物不同于事物的原型，即理想化模型源于具体事物，又高于具体事物，是抽象思维的产物，在已有的生活经验的干扰下，成为了学生学习的难点。我们认为，物理方法教育重在 “循序渐进”“长期渗透”和“有意培养”，而不宜在教学中把方法当作知识来讲，形成“死方法”“死框框”，应适度显化，适时点明，适当训练，以帮助学生总结和强化以利形成能力。理想化方法贯穿了整个高中物理，所以物理课堂是方法教学的主渠道。通过课堂教学实践，我们提出以下三条切合实际、又行之有效的教学理想化方法的途径。 1.在物理概念教学中，逐步显化理想化方法。物理教材主体是物理学科的知识体系，而不是物理方法论的体系，通常教材对知识点的逻辑联系采用显性处理，而对物理方法采用隐性处理，即不在课文中写明，而是让学生在学习过程中自己去领会。所以教师应深入钻研、有意识地挖掘隐蔽着的物理方法，便于学生逐步掌握。
（1）通过质点模型的学习，初步认识理想化方法。质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。我们对质点模型的建立过程，其教学要求是初步的，学生对理想化方法的认识也只能是初步的。在教学过程中有以下考虑：质点概念固然重要，但更重要的是引导学生经历质点概念的提出、分析、建立质点模型的过程，以领悟其中体现的科学思维方法。为此，需先通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，并逐步指出建立质点概念的必要性，以充分展现理想化方法的思维过程。教学中可设计如下教学过程：
先创设问题情境。如放映录像：鸟的飞行，羽毛的下落，汽车的行驶……
设问：详细描述物体的运动有什么困难？
我们需要了解物体各部分的运动的区别吗？
如果物体都是一个一个只有质量而没有大小的“点”，问题就简单了。那么，什么情况下可以把物体看做这样的点呢？
教师在此基础上引导学生讨论并总结质点概念。这样在学生理解质点概念的过程中，渗透和培养了这种科学的思维方法，理解了为什么要理想化，如何进行理想化。
（2）通过“理想气体模型”的学习，知道如何用理想化方法认识复杂的对象和过程。在实际气体分子压强不太大，温度不太低的条件下可用理想气体分子来代替，在此基础上导出了理想气体状态方程。但当条件变成高压时，就有较大偏离，这时就要考虑真实气体分子的固有体积和分子间的相互作用，从而导出了范德瓦尔斯方程。该方程比理想气体状态方程复杂，但由此得出的结论却与实际吻合得更好。可见对复杂的对象和过程可先研究其“理想化模型”，然后将研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合，在这一过程中充分体现了人们逐步深刻认识复杂事物的一种方法。
（3）通过“原子模型”的学习，知道理想化方法是导致新发现的创造性思维方法。
在理想模型的抽象过程中，由于舍去了大量的非本质的具体因素，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得理想模型的研究结果能够超越现有条件的局限，指示出事物发展的规律和研究的方向，形成科学的预见或者获得新的突破，物理模型也相应地由初级向高级发展并不断完善。原子模型的建立和演化过程说明了这一点。汤姆逊在1897年发现了电子，从而提出了原子的“枣糕”模型，它能解释一些实验事实。但很快他的学生卢瑟福等人做了“α粒子散射实验”，用这个模型无法解释实验结果，于是1911年卢瑟福提出了核式结构模型，为人们进一步认识微观世界迈出了及其重要的一步。尔后，这一模型又遇到了很大的困难：不能解释原子的稳定性和原子的线状光谱等事实，与经典理论发生了矛盾。为此，玻尔在核式模型的基础上将普朗克量子论运用到原子系统中，于l913年提出了三条基本假设，建立了玻尔原子模型。玻尔理论正是玻尔根据卢瑟福的原子核结构模型发挥逻辑思维力量得出的科学预见，玻尔理论指明了原子物理学发展的方向，推动物理学进一步向前发展。但是玻尔模型在解释除氢原子外其它的原子光谱时却与实验事实出入很大，直到1925年量子力学建立以后，物理学家们将量子力学用于原子结构，用电子云这个崭新的概念代替了传统模型中的电子轨道概念，解释了玻尔模型所不能解释的现象，才有了较完善的原子结构理论。而量子力学也在不断地发展完善之中。
在这样的教学中，学生认识到理想化方法是物理学研究中常用的有效的方法，并逐步学习了运用理想化方法解决实际问题的能力。
2.在物理规律教学中，有意突出理想化方法。物理学的发展离不开理想化方法，物理概念的引入和物理规律的发现，大多数是建立在理想模型和理想实验基础上通过科学推理得到的，如牛顿第一定律就是建立在伽利略理想实验的基础上。如何在规律教学中，突出理想化方法呢？可让学生“身临其境”， 引导学生经历用理想化方法探究物理规律的过程。伽利略是科学史上第一个卓有成效地应用理想实验的科学家，我们就以此为例，其教学过程设计如下：
演示斜面实验，把金属丝弯成如右图所示的轨道，让玻璃小球从左边某一位置A滑下，达到右边最高点B，可以看到B比A低。引导学生分析原因并进行推理和猜测：若减小摩擦力和空气阻力的影响，结果怎样？再将条件推向极端——当摩擦力和空气阻力为零时呢？当然，此种情况用实验做不到。但伽利略正是根据这一推理构想了一个理想实验，找到了隐藏在表面现象之后的力和运动的本质。接着介绍伽利略理想斜面实验。并进行思维点拨：该理想实验的实验基础是什么？进行推理时忽略了什么次要因素？抓住了什么主要因素？ 这样，在规律建立的过程中，学生深刻体会到理想化这种思维方式的奥妙及其魅力。
三、在习题教学中，有刻意训练理想化方法
教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。理想化方法是分析解决问题最重要的方法。而练习是物理教学中巩固知识、熟练方法、提高能力的有效途径。故应通过习题教学，加强应用理想化方法解决问题的能力，把理想化方法的运用变为本能思维和自觉行为。
一方面，教师可以设计理想化方法为背景的习题，如下面是以“牛顿大炮”为背景的习题：牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事。
（1）故事中的牛顿用了的研究方法________；
（2）研究中牛顿基于的可靠事实是：________；
（3）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是：________。
参考答案：（1） 理想实验；（2）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；（3）当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将环绕地球运转。
另外，在教学中有些习题明显要运用理想化方法来求解，此时教师要点明，让学生学会应用这种方法解决具体的物理问题。例：取一个不高的圆桶，桶内装水，用来测量照射到地面的太阳能，设照射到水中的太阳能全部被水吸收。某天中午在太阳垂直照射下，计算得到地球表面每平方米每秒获得的能量为700J，已知射到大气层的太阳能只有50%到达地面，另外50%被大气吸收和反射，地球半径r=6.38×106 m，太阳半径R = 6.96×108 m，太阳中心与地球中心之间的距离为L=1.50×1011m。试求太阳辐射功率
分析：此题的难点在理想模型的建立：太阳向各个方向的辐射均匀，若以太阳为中心，以日、地距离L为半径作一球面，则太阳能全部且均匀地射到该球面上，而地球上的圆桶截面是该球面上的一部分，若没有大气吸收和反射，球面上每秒接收的太阳能即为太阳辐射的功率。
解答：太阳辐射的功率为：
要使学生认识某事物变化的本质“是什么”，首先要选用理想化的模型知道它“像什么”，再通过理想化的手段理解它“为什么”，最后学生才会明白学习了它之后应该去“做什么”。可见整个教与学当中运用理想化思维方法十分必要。它虽不是教学中唯一的方法，但在发挥物理教育的多功能性上起着重要作用。理想化方法不仅能帮助学生掌握一门知识，更重要的是能使学生掌握一些探索客观世界的思维方法，使他们受益终身。
参考文献：
[1]王瑞旦，宋善炎.物理方法论[M].中南大学出版社.2002.
[2]孙桂英.理想化方法在中学物理教学中的应用[J].绥化学院学报.2005.
（作者单位：建德市寿昌中学）编辑/张俊英