物理教学中模型构建与实践 物理模型构建

物理教学中模型构建与实践

对同一类物理客体所具有的共同属性进行抽取。例如某 种物体，当有外部的力量对其进行作用时，其外部形状产生 一定的变化，当外部力量消失之后其形状恢复如初。从这里 就可以对这类共同性――“弹性”进行抽取，并构建起弹性 体模型。

（二）类比 物理研究之中，有很多的物理现象，彼此之间存在有相 同或者是相似的属性，基于此，人们推测这些现象之间也具 有一些其他的相同或相似物理属性，进而构建出相应的物理 模型，以此来进行推断并进行验证。例如惠更斯就根据光和 声都具有反射与折射等属性，进而推断光与声一样具有波动 性，最后提出了光的波动理论，又如德布罗意根据微观粒子 和光一样都具有粒子性，然后推断微观粒子与光一样具有波动性，并提出了物质波概念，构建起了实物的波动理论。

（三）等效替代 当所研究的物理问题较为隐蔽、复杂、困难时可以利用 替代法来构建起相应的较为简单、容易研究的模型，以此来 对问题进行简化。等效替代主要有三种：第一，理想模型来 代替实际客体，如质点、点电荷、单摆、理想气体等。第二， 实物模型来代替实际客体，如发动机、电动机、内燃机模型 等。第三，理论模型对微观粒子客体的替代，如核式结构模 型、波粒二象性模型等。

二、物理模型构建措施 （一）建模前准备 在建模之前，通过教师指导、小组讨论以及班级交流等 多种方式进行假设，对思路进行初步的整理。在这个过程中 教师需要向学生提供一些实际性的教学材料，让学生能够产 生出发散性思维，同时教师还需要注重对学生想象力的培养， 并让学生对模型进行初步的建立。例如在建构单摆模型时， 就可以从生活中的例子出发。同时还可以通过故事的方式进 行情景创设，如伽利略研究得出单摆模型的故事。

（二）构建物理模型 为了改善学生的认知水平，需要根据所选择客体的主要 特征，将微观的问题宏观化、将宏观的场景微缩化、将变化 的场景过程化。通过这样的处理让学生对物理对象、变化过 程等能够产生出感性的认识，这个过程中必须要注重对学生的主动性与参与性的激发。例如建构“人船模型”时，先引 导学生阅读教材，然后让学生思考系统的组成，满足什么定 律。？在这个基础上对人和船所组成的系统进行分析，以人 和船的系统为研究对象，不计水的阻力，这样在运动的过程 中在水平方向上这个系统所受到的合外力为零，也就是人与 船所组成的系统在运动的过程中在水平方向上动量守恒，在 这个基础上，引导学生构建模型。

（三）对建模的理论知识进行延伸 建模教学还有一个重要的作用就是对学生检验模型的 能力进行加强，让学生能够利用所建模型来解决新类型的问 题。在这个环节中需要帮助学生从整体上对知识结构进行把 握，并将新学的知识融入到原有的认知结构中去，形成新的 认知。每一个物理模型的建立都是建立在对物理客体表观现 象的分析之上的，需要拥有较好的物理思维方法，因此，在 构建物理模型之后，需要引导学生分析复杂的物理表观现象， 并逐步的明白哪些因素应该舍弃，哪些因素应该进行保留， 以此来对学生分析问题时抓住主要矛盾与问题本质的科学 思维方式进行培养。

三、结语 物理模型的建立是一个较为复杂的过程中，在这个过程 中可以引导学生在客观对象表观现象的分析基础上进行科 学思维的深层次加工，这个过程中是对学生科学思维进行训 练的过程，能促进学生科学思维能力的发展。因此，在高中物理教学的过程中需要对物理模型的建构教学给以足够的 重视。