高中物理教学中建模能力的培养.doc

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1、高中物理教学中建模能力的培养作者：固镇一中赵鹏物理学是以研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的一门基础自然科学，高中物理新课程标准课程总冃标对高中物理教学提出：学习科学方法，能运用物理知识和科学探究方法解决问题。因为自然界发生的一切物理现象和过程，大都是比较复杂的，影响它们的因索多种多样。如果不分主次地考虑所有因索，不仅会增加对其认识的难度，而且也不可能得到精确的结果。所以在物理学研究中，往往要对所研究的问题进行必耍的简化和抽象，通过建立相应的物理模型来研究物理世界的本质特征，进而弄清物理现彖变化的规律。在我们的高中物理教学中，怎样培养学生的物理建模能力

2、尤为重要，自己根据多年的教学经验，有如下的体会。一、首先清楚物理建模的含义这是一种非常重耍的科学思维方法。从物理学角度来看，所谓的物理建模就是对问题耍求定量角度分析和研究、了解对彖信息、作岀简化假设、分析内在规律的工作基础上，找出其间的物理规律用相应物理公式（方程）表达解决问题。高中物理中常见的物理模型可分为以下儿种模型：1、“对象模型”：例如质点、点电荷、弹簧振子、理想气体、原子核实结构等；2、“方法模型”：（1）动力学方法，牛顿运动定律及运动学规律；（2）能量方法：能量守恒定律，机械能守恒定律（机电能守恒定律），动能定理及功能原理；（3）动量方法：动量守恒定律，动量定

3、理等。3、“过程模型”有匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动、弹性碰撞、简谐运动、理想气体的等温变化、类平抛运动等。二、物理教学中怎样建模，如何培养学生的建模能力模型是连接理论和应用的桥梁；经验材料、实验事实和背景知识是构建物理模型的基础；物理模型的建立首先要根据问题的背景材料和要解决的问题，分析、抽象出哪些是与求解冃标有关的主要因素，哪些是次要因素，然后通过想象，简化构造一个儿何图案。引导学生真正认识和理解甚至建立物理模型，显然是培养学生创造性思维和创新能力的不可多得的途径。具备良好的思维能力才谈得上有良好的创新。物理学研究的基本方法是通过观察和实验提出模型假设,再经

4、过实际应用从而培养学生建立物理模型的能力。1.对物理过程建模。在中学物理中建立的理想化的物理过程有自由落体运动、光滑斜面上小球的运动、简谐运动、理想气体状态方程PV-nRT等都是物理过程和物理状态的模型化，运动学中各种最基本的运动形态为自然界物质的运动提供一幅绚丽多彩、结构严谨的图画，以便学生更易认识理解物理过程。2.对物理概念建模。通过分析、比较、抽象、概括等物理思维过程，找出它们共同的、本质属性和特征，乂必须忽略所研究模型的次要因素。尽管质点的概念很简单，忽略口身因素的影响，集中质量的一个点，如果只教会学生质点的概念，而没有使学生明确物理模型的思维过程以及运用物理模型

5、的基本方法和思路也是失误，毕竟学生在理解时很难把握其实质，然而建立概念模型则是一种有效的思维方式。如、电场、电势、电势能、点电荷、纯电阻（线性元件）等。3•对物理情境建模。在高中物理课堂教学中，我们常常要从生活实际屮引入一些实物场景，让学生依托这些情境进行分析比较，而常见的物理情境模型在力学中有碰撞模型、子弹打木块模型等，在电磁学中有带电粒子在电场中加速模型、偏转模型，带电粒子在复合场中运动模型、金属棒运动切割磁感线的模型等。有助丁•学生理解物理过程并带着好奇兴趣探究学习，从而达到预期的效果。总之，物理模型是建立物理概念和物理规律的一个重耍基础，培养学生的物理建模能力是中

6、学物理教学的一个重点。文中所列举的培养建模能力的方法，只是众多方法中常见的儿种。由于物理问题的千差万别，物理模型的建立也是千变万化的，在不断的总结和使用中定能逐步培养起学生的建模能力，培养学生的想象能力，直觉思维能力，构造等能力，这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。