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物理模型在高中物理教學(xué)中的構(gòu)建和應(yīng)用
◇甘肅秦麗娜
高中物理教學(xué)過程中,教師要選用合適的物理模型,結(jié)合易于被學(xué)生接受的教學(xué)方法,更好地為課程教學(xué)提供輔助,促進物理課堂內(nèi)容的理解和掌握.
1高中物理教學(xué)中構(gòu)建物理模型的重要性
1.1將復(fù)雜概念簡單化
物理模型的構(gòu)建能夠簡化高中物理的理論知識和規(guī)律,從物理科學(xué)研究的角度對物理客體進行本質(zhì)化的再現(xiàn),將復(fù)雜概念簡單化.利用物理模型,教師可以幫助學(xué)生理解復(fù)雜的物理理論,抓住事物的主要矛盾,從而更好地掌握物理研究方法,發(fā)現(xiàn)物理過程的本質(zhì)規(guī)律.
1.2加深學(xué)生對物理知識的認識
由于物理知識較為復(fù)雜,理論晦澀難懂,教師結(jié)合物理教學(xué)內(nèi)容,選擇適合的物理模型,可以形象化地展示難懂的理論,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加具有趣味性,從而加深學(xué)生對物理知識的認識,提高學(xué)生的物理思維能力.高中物理的教學(xué)是一個系統(tǒng)的過程,每個單元的內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,緊密相連,學(xué)生一旦某個知識內(nèi)容理解不清,就會造成整個物理認知體系出現(xiàn)知識斷層.因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際問題構(gòu)建恰當?shù)奈锢砟P?再運用物理模型解決實際問題,從使學(xué)生更深入地理解與掌握物理知識,在腦海中構(gòu)建起物理知識體系.
2物理模型在教學(xué)中的構(gòu)建和應(yīng)用策略
2.1條件模型的構(gòu)建與應(yīng)用
條件模型適合于分析一些在特定運動下的物理過程.教師可以通過改變運動中的一些限制條件,引導(dǎo)學(xué)生更好地對運動過程中的變化進行分析.條件模型的構(gòu)建要求學(xué)生要有很強的思辨能力和分析能力,因此,教師在指導(dǎo)學(xué)生進行條件模型構(gòu)建時,要保持學(xué)生思路的清晰,引導(dǎo)其首先詳細分析物體運動的變化情況,其次逐步引導(dǎo)學(xué)生認真分析物體運動情況中各個量的改變.例如,教師在分析圓周運動時,首先要讓學(xué)生了解圓周運動在幾種常見情況下的物體受力情況,然后根據(jù)圓周運動的規(guī)律,以及物體的受力情況建立繩球模型,再經(jīng)過一系列的探究、實踐觀察和思考后,學(xué)生通常能自行得出正確的結(jié)論.條件模型的構(gòu)建可以讓學(xué)生從一個知識的被動接受者成為一個知識的主動吸收者,極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.在此過程中學(xué)生對物體運動的過程也有了更加清晰的認識,有助于提高學(xué)生的物理成績和應(yīng)試能力.
2.2數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用
合理地運用數(shù)學(xué)模型可以極大地簡化物理問題的計算及分析過程,使解題思路清晰,簡化解題過程.高中物理中的一些復(fù)雜計算過程,通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型能夠簡化解題步驟.下面以電磁場粒子運動的綜合題目為例來說明.
分析此題的求解過程中,不僅需要用到物理規(guī)律,對于第n層相關(guān)量的求解,必須在分析物理過程的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)學(xué)模型——數(shù)列,才可以完成解答.在物理的考試中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些較為復(fù)雜的物理試題,學(xué)生必須掌握構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的技能,才能很好地進行問題的分析和解答.
2.3對比實驗?zāi)P偷臉?gòu)建與應(yīng)用
對比實驗?zāi)P褪且环N十分常見的學(xué)習(xí)方法,適用于許多實驗課堂的教學(xué).通常,物理運動規(guī)律的研究都需要通過物理實驗證明,因此,學(xué)生想要獲知規(guī)律,就必須了解物體在運動時受到哪些條件的影響,通過控制變量進行對比實驗是最為典型的模型.焦耳定律就是一個十分具有代表性的對比實驗?zāi)P?通過設(shè)計對比實驗,幫助學(xué)生進行觀察和分析,研究2個電阻不同但通電時間和通過的電流相同的導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量.設(shè)計不同的對比實驗,使得學(xué)生對物理規(guī)律有直觀的認識,進而得到實驗結(jié)論,這種展現(xiàn)有助于學(xué)生對物理知識的理解和掌握.
總之,物理模型是高中物理教學(xué)中重要的輔助工具以及教學(xué)手段,對學(xué)生高中物理的學(xué)習(xí)有著重要的意義.教學(xué)實踐中,教師要幫助學(xué)生進行物理模型的構(gòu)建,掌握物理規(guī)律,這對高中物理課堂效率的提升有著深遠的意義.
(作者單位:甘肅省定西市安定區(qū)福臺高級中學(xué))