高中力學(xué)中理想化模型方法的教學(xué)研究

李娜

摘要：理想化模型方法對于我國的高中物理力學(xué)教學(xué)來說是極為重要的，將之應(yīng)用于高中物理課堂上不僅可以提升教師的教學(xué)效率，同時也能讓學(xué)生更加容易掌握高中物理力學(xué)知識。本文闡述了理想化模型方法的概念以及其在高中力學(xué)中的作用，對此進行深入探究的同時，期望可以為我國教育事業(yè)的持續(xù)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：理想化模型；教學(xué)研究；高中力學(xué)

現(xiàn)階段，隨著我國社會文化的迅速發(fā)展以及教育事業(yè)的深化改革，科學(xué)教育方法的重要性愈加突顯，很多國外發(fā)達國家對此都極其重視，尤其強調(diào)讓學(xué)生具備科學(xué)思維，并以此掌握更加有效的學(xué)習(xí)方式。高中物理力學(xué)一直以來都是讓學(xué)生以及教育工作者頭疼無比的難題，究其原因在于物理力學(xué)本身晦澀難懂，入門門檻較高，并且對學(xué)生的抽象思維要求相對嚴格，而理想化模型方法的出現(xiàn)則是有效緩解了這一難題，既為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)思路，也提升了最終教學(xué)效率。故此，對其進行深入探究是極具現(xiàn)實意義的。

一、理想化模型的概念及特點

理想化模型具體指的是以原型為基礎(chǔ)，原型可以是物理實體，也可以是物理過程，然后利用科學(xué)抽象的方式構(gòu)建的某種研究客體，它具備抽象及形象相融合、科學(xué)及假定相結(jié)合兩大特點。通常來說，理想化模型本身便是將抽象思維與形象思維充分融合的簡化過程，這也就形成了其融合抽象及形象的特點；而科學(xué)及假定相結(jié)合的特點則在于模型雖然構(gòu)建在科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，但它的狀態(tài)、形態(tài)卻是假定存在的。

二、理想化模型方法于高中力學(xué)中的作用

（一）基礎(chǔ)性作用

此處所說的基礎(chǔ)性作用指的是物理概念或是物理規(guī)律的形成基礎(chǔ)，在物理學(xué)的范疇內(nèi)，理想化模型便發(fā)揮著這樣的作用[1]。由于物理知識復(fù)雜、晦澀的特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中若是按部就班的套用理論知識不但不會達到預(yù)期的教學(xué)效果，還極有可能讓問題越來越復(fù)雜，而在學(xué)習(xí)高中力學(xué)的過程中應(yīng)用理想化模型方法便會事半功倍，從基礎(chǔ)本質(zhì)入手，利用抽象的思維模式，對問題進行深入的探究。

（二）適用性作用

在高中力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用理想化模型方法通常會出現(xiàn)忽略某些次要因素的狀況，但同時也會由于這個原因而使得研究重點更多的放置在主要因素方面，進而促使得出的結(jié)論更具適用性。盡管通過此法得出的結(jié)論不夠全面，但是其擁有很大的發(fā)展空間，經(jīng)過適當?shù)母纳婆c優(yōu)化可以得到相對吻合的答案。不僅如此，經(jīng)過理想化模型方法獲得的結(jié)論可以適用于相似的案例之中，并且通常不會出現(xiàn)嚴重的偏差，充分展現(xiàn)了理想化模型方法在高中力學(xué)中的適用性作用。

三、理想化模型方法于高中力學(xué)中的教學(xué)研究

（一）理想化模型方法的教育原則

將理想化模型方法應(yīng)用于高中力學(xué)教學(xué)中需要遵循一系列原則：首先，學(xué)生認知原則。認知規(guī)律不僅物理力學(xué)教學(xué)的重點，同時也開展理想化模型方法極為重要的依據(jù)，通常來說，學(xué)生在認知規(guī)律方面均遵循著從現(xiàn)象發(fā)展到本質(zhì)、從具體發(fā)展到抽象以及從低級發(fā)展到高級的原則；其次，結(jié)合性原則。此處所指結(jié)合性不僅是指力學(xué)知識與模型方法的結(jié)合，同時也是指學(xué)生的自主性及教師的牽引性相結(jié)合[2]。物理知識相對散亂是其難難于掌握的原因之一，而從一個知識點轉(zhuǎn)向另一個知識點更是難上加難，理想化模型方法雖然可以開拓學(xué)生的抽象思維，進而讓其深刻掌握教學(xué)內(nèi)容，但是也需要注重與力學(xué)知識的融合，唯有如此，才能充分展現(xiàn)其應(yīng)有的教學(xué)作用；最后，循序漸進的原則。無論是物理力學(xué)的知識也好，還是理想化模型方法也罷，都需要遵循循序漸進的原則進行，原因在于物理力學(xué)本身便是一個從簡單到復(fù)雜、從形象到抽象的過程，所以，學(xué)習(xí)它的過程也應(yīng)當順應(yīng)它的自然規(guī)律。

（二）理想化模型方法的教育目標

任何形式的教育目標本質(zhì)上都是想要獲取更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生能夠?qū)W有所得，學(xué)以致用，而理想化模型方法也不例外。但是若想要讓理想化模型方法更好的實現(xiàn)教育目標，必須要從以下幾點入手：首先，必須要深入了解、掌握物理力學(xué)教學(xué)中理想化模型的各項特點；其次，讓學(xué)生切實感受理想化模型方法的作用；再次，在吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，讓其嘗試利用這種方法自主探究問題；最后，讓學(xué)生能夠從思想深處明白這種科學(xué)學(xué)習(xí)法的重要意義并可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中應(yīng)用該方法解決難題，比如在學(xué)習(xí)向心力的時候，教師就可以利用模型的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)向心加速度的公式：

（三）理想化模型方法的教育方法

下面以《質(zhì)點》作為案例進行分析。質(zhì)點這一內(nèi)容的教學(xué)重點在于物理知識框架當中的位置，知識框架涉及量較多，例如平均速度、瞬時加速度、瞬時速度、位置、位移、時間、時刻等，質(zhì)點是連接物體運動以及在科學(xué)層面上物體運動的知識點，是深入探討物體運動的基礎(chǔ)工作。教學(xué)方面的重點在于引導(dǎo)學(xué)生在通過模型建設(shè)過程中感受理想化物理模型的方式，難點在于將研究對象抽象為理想化的模型[3]。教學(xué)過程中可以先用視頻、圖片的方式引起相關(guān)的討論，例如螞蟻在爬行、打籃球與踢足球時球的運動、飛機與輪船的運動等，讓學(xué)生相互討論，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。之后，可以提出問題，上述案例都有怎樣的差異，回答一般會是形狀大小的差異、質(zhì)量的差異、顏色的差異以及溫度的差異等。之后再突出“應(yīng)當如何描述物體運動的問題”，在學(xué)生通過分析與討論之后便可以引出“是否可以應(yīng)用一個點替代物體”最終獲得質(zhì)點的結(jié)論。因為學(xué)生是首次接觸理想化的模型，所以在構(gòu)建質(zhì)點模型的過程中教師需要引導(dǎo)學(xué)生不斷的思考，同時為在建設(shè)模型時需要具體化的分析，為學(xué)生釋放。在這一過程中教師可以按照研究問題，探討其中的主要因素與非本質(zhì)因素，并對非本質(zhì)因素進行摒棄，保留質(zhì)量這一本質(zhì)因素，忽略溫度、大小、形狀等因素，將本質(zhì)因素提煉出來從而獲得可以替代物體的質(zhì)點模型。

四、結(jié)束語

綜上所述，理想化模型方法與高中物理力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用僅僅是科學(xué)教學(xué)法的一個開端，我國廣大教育工作者必須明白，教學(xué)方式是靈活多變的，不能滿足于現(xiàn)狀，必須要立足于科學(xué)創(chuàng)新，從中發(fā)掘出更為適用的、更為合理的教學(xué)方法，以此保障我國教育事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉祥.也談高中物理教學(xué)中理想化方法的教學(xué)[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2015（23）：26.

[2]魯世明.新課改高中物理教學(xué)中理想化方法的培養(yǎng)策略[J].中學(xué)物理，2014，32（01）：1-2.

[3]魯世明.新課改高中物理教學(xué)中理想化方法的培養(yǎng)策略[J].湖南中學(xué)物理，2013，28（10）：19-21.