高中物理教学中物理模型思维的教学方法分析

杨建国

【内容摘要】高中物理是高中阶段重要的学科之一，同时也是高中阶段相对较难的学科之一。在新课程改革不断深入的背景下，高中物理教学意在培养学生创新思维能力以及解决实际问题的能力。物理模型思维法有效的改进了物理教学方法，对培养学生创新思维能力具有重要的意义。本文就对物理模型思维法在高中物理教学中的应用进行详细的分析，供有关人员参考。

【关键词】高中物理教学 物理模型思维 教学方法

高中物理教学过程中存在这样一个现象：学生一听就懂，一做就错。造成这一现象的主要原因在于学生受到自身思维模式的影响，存在固有思维模式，缺乏想象力以及迁移思想。所以为了能够有效的解决这一问题，在实际教学过程中就需要注重学生思维能力的培养。物理模型思维法能够有效的培养学生创新思维，在高中物理教学中得到了广泛的应用与推广。

一、通过物理模型的建立培养学生的感性认识

高中物理知识相对繁杂，可以根据一定的划分依据将其分为不同的物理模型，包括研究对象模型、物理状态与过程模型、条件模型等。其中，质点、单摆、点电荷、光线、均匀流体、磁感线等都属于研究对象物理模型①；自由落体、匀速运动、临界状态、平衡状态等都属于物理状态与过程模型；绝缘、绝热、均匀磁场、不计重力等都属于条件模型。在学习这类物理问题过程中，针对其抽象性特点，应该透过表象看实质，找出主要问题。物理教材中，绝大多数的概念、物理规律都是对物理模型的描述，而物理习题也是根据物理模型进行设计的，所以，在解决实际物理问题是，可以将其转化为具体的物理模型，方便问题的解答。

如，高中物理习题库中的一道题目为：垂直固定在水平桌面上的等距螺旋线圈。其长度为L，总高度为h，并将铁丝小球穿在线圈上的体小球从静止运动开始，进而无摩擦自由滑下，求出小球从最高点到桌面所用的时间？对于这道习题，虽然其中设置了相关的物理情景，但与课本中提到的弹簧振子模型并不一样，学生在建立无摩擦下滑的物理模型过程中就会遇到问题。这就需要教师正确的引导，引导学生将螺旋线进行分隔成若干个分段，并将其视为平滑的直线，从而建立斜面模型，根据每小段等距来进行计算，最终解出答案。

二、强化对物理模型的认识，培养学生创新思维

在高中物理教学过程中，存在许许多多的物理模型，常见的模型基本上属于基本模型，教师需要通过举例分析，使学生明确这些基本模型的适用范围以及使用的条件。另外，高中物理知识中，还存在大量的隐性模型，需要教师通过基本模型将其挖掘出来，并结合具体的物理知识使学生对其有明确的认识，对于一些在物理领域约定俗成的物理隐语，需要通过一定的方式告知学生，并尽可能将其归纳为学生熟知的物理模型类型，并将容易混淆的模型进行比较，让学生理解它们之间的差异②。

物理模型的构建，能够培养学生创新思维，如研究汽车运动的问题时，我们把它简化为匀变速直线运动，把发动机等复杂情况归结为牵引力，把地面及各种阻碍因素归结为阻力，这就是一个物理模型。基于此，可以看出物理模型能够将复杂的问题简化为简单的模型，便于学生解答。

三、通过类比迁移理论创建物理模型，解决实际物理问题

由于高中物理中，涉及到许许多多的物理模型，而大多数模型都是通过基本模型转换而来的，其中一些新的模型与基本模型思维方式一致，但一些新建模型却是基本模型的拓展与延伸。举个最简单的例子，自由落体模型是最基本的物理模型，而匀速运动为自由落体的特殊形式。在高中物理教学过程中，教师应该根据一定的规律，创设一定的物理情景，帮助学生应用迁移理论，将熟知的模型进行迁移，建立新的物理模型。

如高中物理磁场学习过程中，可以类比电场相关知识，帮助学生构建思维模型，使学生更容易接受磁场相关知识，提高解决实际磁场问题的能力。

另外，物理模型思维中，教师还应该引导学生掌握等效替代方法，将需要解决的物理问题等效替换为熟知简单的物理模型。如对于Lc振荡线路与弹簧振子来说，这两种物体的内部结构不同，但是这两种物体具有的动态特性具有相同点，比如其随着时间发生变化的规律是相同的，所以，对于该两种物体能够进行等效结构替代，并构建有效的等效替代模型③。

教师在教学过程中，需要为学生营造一种宽松的课堂氛围，这有利于学生创新思维的表达，更有利于学生主动学习，培养其建立物理模型的能力。

四、总结

本文分析了高中物理教学中物理模型思维法的应用，并列举了一些常见的物理模型以及模型思维方法，但是这仅仅是物理模型中的一小部分。作者写作的目的仅限于反映物理模型思维对高中物理教学的重要性，起到抛砖引玉的作用。总之，物理模型思维对高中物理教学具有十分重要的作用，能够培养学生创新思维能力，提升学生运用物理模型解决实际问题的能力，提高教学效率与质量，是一种有效的教学方法，值得大力推广与应用。

【注释】

① 罗兆华. 物理模型思维方法的认识、理解和运用[J]. 物理教师，2010.30（4）：127-128.

② 朱高云. 物理模型思维法在高中物理教学中的应用效果分析[J]. 中学课程辅导，2013.15（4）：655-656.

③ 杨瑞琴. 物理模型思维法在高中物理教学中的应用[J]. 备课助手，2012.13（2）：207-208.

（作者单位：江西省瑞金市第一中学）