高中物理教学中模型构建与教学方法整合

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  高中物理模型是教学中重要的思想,对于提高学生的物理水平具有重要作用.在物理教学中,教师要强调物理模型的重要作用,让学生能够认识到物理模型的重要性,能够使用简单的物理模型进行物理问题的解决,同时解决生活中相关的物理问题,提高学生的学习能力.
  一、物理模型的含义
  物理是一门建立在生活中的科学,主要是对生活中常见的物理现象和重要的规律进行总结,根据一个物理教学的目标,做出简单的抽象简化和条件假设,从而体现出物理运动的本质规律.很多的物理规律都是建立在现实背景之上的抽象规律,这样能够排除不相关的因素,总结出本质的规律.物理模型主要有:实体模型、过程模型、结构模型、条件模型.每种模型都有自己典型的特征,都体现了物理模型的基本特性:客观性、简洁性、逻辑性、近似性、形象性.
  二、物理模型构建方法
  1.抽象思维方法.物理模型中经常使用抽象性思维,主要是指一件客观的事物进行加工之后,将不相关的、不重要的因素进行排除,只是关注事物运动的本质,从而进行客体对象的本质性研究.抽象思维主要反映了客体对象和发展过程,在物理模型中有重要作用.
  例如,在讲“自由落体运动”时,对于实际运动,会受到空气阻力等多方面的因素影响,但是我们只是考虑重力的作用,把它看成一个简单的运动,同时还会把自由落体的物体看成一个质点,忽略物体本身的形状和大小的作用,分析这些因素的影响因素.
  2.类比思维方法.大自然之间的很多事物都存在一定的相似性,尤其是物体之间的运动规律.在建立物理模型时,教师要加强学生类比性思维的培养,让学生能够将之前掌握的物理模型进行类比总结,从而对新的物理规律进行总结.类比性思维在物理模型建立的过程中应用比较多.
  例如,在研究粒子时,卢瑟福知道了原子核周围的物质能够对原子核产生影响,进行了类比分析,将太阳作为核心,将其他的行星作为粒子围绕,从而简化了太阳系行星的运动轨迹,确定了太阳系类原子模型.
  又如,惠更斯的光的波动模型,利用声波和水波之间的衍射类似性质,建立了简单的物理模型.
  3.假说思维方法.很多的物理现象会有多种的因素影响客体的运动.在建立物理模型时,教师要给学生传输假说思维方法,让学生掌握物理模型的本质.在进行物理规律假说时,通常都是将很多的因素排除,建立一个可能的假说,然后在这个假说的基础上进行物理规律的验证.
  例如,在波尔原子物理模型建立的时候,就是将原子的环境进行了假说,在验证的时候得到了准确的答案.
  4.形象思维和直觉思维方法.在建立物理模型时,需要建立在大量的实际运动之上,在常见的运动之上进行情感认识的升华,让大脑在辛苦抽象之后建立模型.物理直觉思维对于物理模型建立非常重要,通常在感性认识上进行直觉思维,建立合适的物理模型.
  三、物理模型教学方法
  1.设置合适的教学情境.在进行物理模型教学时,教师要设置合适的教学情境,促使学生主动了解物理模型的环境,从而使学生体会到物理运动的实质.在不同的教学情境下,物理模型会产生不同的物理模型迁移,这对于学生创新物理模型方法具有重要意义.教师要使用多媒体技术等,给学生设置合适的教学情境,让学生享受到听觉、视觉、感觉的多重作用,从而提高学生物理模型的应用能力.
  2.进行大量的物理实验.物理是建立在实验基础之上的.教师要给学生提供充分的物理实验探究机会,让学生能够在大量的运动中领悟运动的本质,建立合适的物理模型.在建立物理模型时,学生要把不必要的因素排除,抓住事物运动的本质,进行高度抽象.
  例如,在弹簧振子的运动过程中,在建立模型的时候,忽略了弹簧振子的摩擦,看成了质点,忽略了体积.
  3.双向构建教学.在物理教学中,教师要注重双向构建教学方法,让学生在现有的基础之上主动进行物理模型的构建,同时要在这个基础上对先前的知识进行重新的回顾,提高物理模型的领悟.教师要让学生自觉地对建立的模型进行探究,在应用物理模型的同时,进行深层次的研究,提高物理模型的综合运用水平.教师也要不断地进行物理模型的迁移,给学生传输融会贯通、举一反三的方法,提高学生对物理模型的认识.物理模型的教学过程非常复杂,教师要不断地和学生进行互动,让学生能够体会到相应的方法,并且进行物理模型的应用.
  总之,高中物理模型是教学的重点,教师要学习相关的理论知识,并且进行一定的实践,让学生能够在良好的环境中进行物理模型的总结,将之前掌握的物理模型进行迁移和类比,应用到以后物理模型的建立过程中,提高学生建立物理模型的能力.在物理教学中,教师要把学生放在主体地位,注重培养学生的实验能力和综合素质,让学生积极地建立物理模型,从而使学生在物理模型中提高对物理的认识.
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