高中物理课堂中的模型教学

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1加强学生模型思维的训练

学生遇到较为困难的问题时，容易思绪混乱，找不到正确的模型．所以提倡把建模的过程分为程序化步骤，以此促进学生思维习惯的形成．一般来说可分为审题，提取信息，对物理对象和物理情境做抽象，寻找规律，建立物理模型，求解．提取主要的文字信息并用物理图形或符号表示，就使得复杂的文字信息变得代码化，随后在对物理对象和场景进行确认，寻找物理规律，建立已知信息中各项物理量的联系．审题和画图同时进行，并把条件和问题都通过物理中的字母符号在图上标明，问题就变为清晰的表象，图象也成为思维的重要载体，这实际是视觉思维对抽象思维的一个重要辅助，能够更为快速、准确地建立模型并求解．例如，单摆模型讲解中，将伽利略对油灯摆动进行观察的视频向学生展示，把物理模型的建立过程真实展现在学生面前，容易让学生身临其境，激发出学生的想像思维，从而促进单摆模型的正确建立．

2帮助学生建立物理模型方法

教师在教学中可以对物理模型建立的常用方法对学生进行讲解．首先分析与综合法是最为常用的，由于物理学研究对象都是实际的、复杂的，建模之前需要充分考虑到各种因素、各个环节对于问题的影响，也就是分析．然后在被各种要素进行有机结合，帮助学生能够从整体上对事物本质进行把握，分析是综合的前提，综合是分析的结果．其次是比较法，对物理对象各方面的特征作对比，得出这些特征的异同点，把握主次，为下一步的抽象和概况夯实基础．最后是抽象和概括，经过上述2个步骤后，将研究对象的个别的、非本质因素排除，然后本质因素做抽离和考查，最终建立出易于研究的新模型．例如，以“伽利略对自由落体运动”为例，可以先把物体放在光滑斜面上，然后运用分析、比较、抽象等方法得出结论，之后将其置换到斜面角度为直角的情况进行分析，然后忽略掉重力之外的其他力的作用，于是就形成了自由落体运动．需要注意的是，上述建模方法如分析、综合等都是较为抽象的字眼，教师应将这些方法和实际例题结合起来，通过例题促进学生理解．

3实例分析

某人驾车正在平直的路上前进，突然前方出现了一面很长的墙，此人要想不撞墙，是拐弯好呢？还是急刹车好？（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．教师通过引导学生进行教材中有关知识的阅读，要求学生回答运动过程是由哪些运动状态所构成的，并满足什么规律．引导学生进行解答：刹车时地面的摩擦力使汽车减速，设地面与汽车轮胎间的动摩擦因数为μ，则汽车刹车时有：F＝ma＝μmg，所以α＝μg．故汽车从开始刹车到汽车静止，汽车行驶的距离s＝v2／2a＝v2／2μg当汽车转弯时，汽车转弯的摩擦力使汽车改变运动方向，即摩擦力提供做圆周运动的向心力，因此在转弯时汽车所做的运动为匀速圆周运动．设运动的最小半径为R，此时摩擦力达到最大静摩擦力，所以有μmg＝mv2／R，所以有R＝v2／μg，由上述2个式子可得s＜R，所以刹车可避免事故的发生．对于此题的解题关键是需要建立2种物理运动模型，进而探究2种运动情况下怎样描述物体运动，最终对物体运动做出合理推断．总之，物理模型是高中物理教学的重要方法和有效手段，它能够将抽象的物理问题变得更为直观、具体、形象，从而帮助学生更好地解决物理问题，形成正确的物理思维．

作者：吴红梅单位：黑龙江省大庆市大庆实验中学