巧用物理模型激发学生创新

陈建新

随着新课程改革的不断深入，对学生的能力培养已经提到日程，对教学工作者提出更高地要求，要求我们尽量汲取多元教学方法，激发学生学习物理兴趣.引导学生巧用物理模型解决有关物理问题显得特别重要.教学中，如何用实际情景指导学生构建物理模型，借助多元模型解决实际应用问题，是激发学生创新思维的一个重要手段.本文是笔者引导同学们巧用物理模型解决复杂的物理问题，达到培养学生灵活思变和创造性思维能力的目的.

一、构建数学模型 培养学生综合思维

所谓数学模型就是指教师根据教学内容，精心设计物理问题，引导同学们运用数学知识（几何、三角、函数、方程、不等式、级数等）来探索、分析解决相关物理问题，使学生形成解决问题体系，把复杂的物理问题转化成为理想的、等效的、简单的数学模型，从而使同学们建立起来一套具有有效的解题策略和方法.对于学习者而言，一个问题应该看成一个“科学问题”，像科学家那样去探究和思考，这样才能取得最佳效果.为此，在教学中，我们要设计典型物理问题，让学生自己运用已学的数学知识探索解题过程，活跃学生的解题思路，培养学生综合思维，从而在教学过程中达到事半功倍之效.

例如：高考复习力学时，为培养同学们综合思维，笔者创设重要问题，引导同学们建立数学模型来解决复杂的物理问题，小明和爸爸开一辆小汽车外出旅游，经过十字路口时，由静止以2m/s2的加速度开始行驶，通过绿灯，此时后面正好一辆以4m/s的速度间电瓶车匀速驶来，从后面超过汽车，试求小汽车追上电瓶车之前，什么时候两车相距最远？最远距离是多少？

此题是力学典型问题，同学们感觉到两者都在运动，抓不住主要矛盾，这时，笔者应引导学生从所求量或所研究量与已知量或决定量之间关系，去探求函数关系，即小汽车的位移为：s1=1/2at2，电瓶车的位移为：s2=vt，同学们很快会得出二者间距的函数关系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.这样学生不难构造出函数模型，然后，把有关数据代入，得出函数式Δs=-（t-2）2+4.当t=2 s时，Δs最大为4m.即小汽车在追上电瓶车之前2s两车最远相距距离为4m.

二、构建类比模型 培养学生联想思维

所谓构建类比模型就是根据三维教学目标，精心设计物理问题，引导同学们运用类比联想（或抽象概括、逻辑推理），来分析和探究解决物理相似、相近或有联系的问题，把复杂的物理转化成为理想的简单而熟悉的物理模型来解决，从而使同学们建立起来具有一套行之有效的解题方法.课堂教学中，结合学生认知规律，挖掘教材，有效设计物理问题，引导学生运用类比联想模型，去探索解决物理问题，加深对物理过程的理解，从而实现引导同学们进行高效地自主探索学习.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理电学或热学复习教学中，往往遇到复杂的电学或热学综合问题，同学们一时很难想到具体解决方案，此时，笔者应引导同学们退一步思考，运用类比联想方法，去构建解决问题的模型，比如类比力学知识或方法解决电学或热学中问题，这样训练学生，会有效灵活掌握解决复杂电学或热学中的问题.

三、构建一题多解模型 培养学生创新思维

新课标特别注重同学们的创新能力培养，要求我们不断改变自己的教学观念，努力挖掘教材，改变教学方法，才能有效培养学生创新思维.新课标认为，物理教学中构建一题多解模型，引导同学们探索学习显得尤为重要.物理课堂教学中，要根据教学内容，精编一些一题多解问题，指导同学们从不同的角度思考、探索分析，寻求解决问题方法或策略，开阔学生视野，煅炼他们思维的敏捷性，提高他们解决问题的能力，从而实现培养学生创新思维能力的目的.

例如：备考复习时，为了有效培养同学们创新思维，笔者创设这样问题，指导同学们探索分析从多层次构建一题多解模型，来有效解决复杂的物理问题.现有一长度为L的匀质光滑的绳，开始时绳跨过光滑的定滑轮时其的底端平齐，当某一端略有扰动时下落，则绳刚脱离滑轮的瞬间其速度是多少？

此问题一展示，同学们在下面议论纷纷，讨论热烈，同学们都在不约而同的运用构建多元方法解题，如：有的同学考虑零势能为参考面，运用机械能守恒知识来解决问题；有的同学考虑等效的思想，进行平移转换，这样也能有效的处理问题；也有的同学选择不同的参考零势面，得出繁简程度不同解题方法.下面举一例：

如图所示，设以A平面为参考平面，由题意知，

开始状态：mg×L/4， 最后状态：1/2mv2 .

根据机械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

笔者引导同学们运用物理知识，建立模型解题，同时让同学们灵活地选择解题方法，使解题简单，不容易出错，从而让同学们体会到运用一题多解模型解决问题的优劣，达到强化训练所学的知识，实现学生创新思维升华和提高.

总之，教学中，要运用新课程教学理念，挖掘教学内容，引导学生巧妙构建多元模型解决物理问题，使同学们在复杂的物理问题面前，去探究解决问题的途径，对物理知识和问题的理解更加细致深入，分析更加清晰明了，并将所学的物理知识灵活地应用于解决实际问题中去，从而实现学生去有效认识和掌握它们.endprint

随着新课程改革的不断深入，对学生的能力培养已经提到日程，对教学工作者提出更高地要求，要求我们尽量汲取多元教学方法，激发学生学习物理兴趣.引导学生巧用物理模型解决有关物理问题显得特别重要.教学中，如何用实际情景指导学生构建物理模型，借助多元模型解决实际应用问题，是激发学生创新思维的一个重要手段.本文是笔者引导同学们巧用物理模型解决复杂的物理问题，达到培养学生灵活思变和创造性思维能力的目的.

一、构建数学模型 培养学生综合思维

所谓数学模型就是指教师根据教学内容，精心设计物理问题，引导同学们运用数学知识（几何、三角、函数、方程、不等式、级数等）来探索、分析解决相关物理问题，使学生形成解决问题体系，把复杂的物理问题转化成为理想的、等效的、简单的数学模型，从而使同学们建立起来一套具有有效的解题策略和方法.对于学习者而言，一个问题应该看成一个“科学问题”，像科学家那样去探究和思考，这样才能取得最佳效果.为此，在教学中，我们要设计典型物理问题，让学生自己运用已学的数学知识探索解题过程，活跃学生的解题思路，培养学生综合思维，从而在教学过程中达到事半功倍之效.

例如：高考复习力学时，为培养同学们综合思维，笔者创设重要问题，引导同学们建立数学模型来解决复杂的物理问题，小明和爸爸开一辆小汽车外出旅游，经过十字路口时，由静止以2m/s2的加速度开始行驶，通过绿灯，此时后面正好一辆以4m/s的速度间电瓶车匀速驶来，从后面超过汽车，试求小汽车追上电瓶车之前，什么时候两车相距最远？最远距离是多少？

此题是力学典型问题，同学们感觉到两者都在运动，抓不住主要矛盾，这时，笔者应引导学生从所求量或所研究量与已知量或决定量之间关系，去探求函数关系，即小汽车的位移为：s1=1/2at2，电瓶车的位移为：s2=vt，同学们很快会得出二者间距的函数关系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.这样学生不难构造出函数模型，然后，把有关数据代入，得出函数式Δs=-（t-2）2+4.当t=2 s时，Δs最大为4m.即小汽车在追上电瓶车之前2s两车最远相距距离为4m.

二、构建类比模型 培养学生联想思维

所谓构建类比模型就是根据三维教学目标，精心设计物理问题，引导同学们运用类比联想（或抽象概括、逻辑推理），来分析和探究解决物理相似、相近或有联系的问题，把复杂的物理转化成为理想的简单而熟悉的物理模型来解决，从而使同学们建立起来具有一套行之有效的解题方法.课堂教学中，结合学生认知规律，挖掘教材，有效设计物理问题，引导学生运用类比联想模型，去探索解决物理问题，加深对物理过程的理解，从而实现引导同学们进行高效地自主探索学习.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理电学或热学复习教学中，往往遇到复杂的电学或热学综合问题，同学们一时很难想到具体解决方案，此时，笔者应引导同学们退一步思考，运用类比联想方法，去构建解决问题的模型，比如类比力学知识或方法解决电学或热学中问题，这样训练学生，会有效灵活掌握解决复杂电学或热学中的问题.

三、构建一题多解模型 培养学生创新思维

新课标特别注重同学们的创新能力培养，要求我们不断改变自己的教学观念，努力挖掘教材，改变教学方法，才能有效培养学生创新思维.新课标认为，物理教学中构建一题多解模型，引导同学们探索学习显得尤为重要.物理课堂教学中，要根据教学内容，精编一些一题多解问题，指导同学们从不同的角度思考、探索分析，寻求解决问题方法或策略，开阔学生视野，煅炼他们思维的敏捷性，提高他们解决问题的能力，从而实现培养学生创新思维能力的目的.

例如：备考复习时，为了有效培养同学们创新思维，笔者创设这样问题，指导同学们探索分析从多层次构建一题多解模型，来有效解决复杂的物理问题.现有一长度为L的匀质光滑的绳，开始时绳跨过光滑的定滑轮时其的底端平齐，当某一端略有扰动时下落，则绳刚脱离滑轮的瞬间其速度是多少？

此问题一展示，同学们在下面议论纷纷，讨论热烈，同学们都在不约而同的运用构建多元方法解题，如：有的同学考虑零势能为参考面，运用机械能守恒知识来解决问题；有的同学考虑等效的思想，进行平移转换，这样也能有效的处理问题；也有的同学选择不同的参考零势面，得出繁简程度不同解题方法.下面举一例：

如图所示，设以A平面为参考平面，由题意知，

开始状态：mg×L/4， 最后状态：1/2mv2 .

根据机械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

笔者引导同学们运用物理知识，建立模型解题，同时让同学们灵活地选择解题方法，使解题简单，不容易出错，从而让同学们体会到运用一题多解模型解决问题的优劣，达到强化训练所学的知识，实现学生创新思维升华和提高.

总之，教学中，要运用新课程教学理念，挖掘教学内容，引导学生巧妙构建多元模型解决物理问题，使同学们在复杂的物理问题面前，去探究解决问题的途径，对物理知识和问题的理解更加细致深入，分析更加清晰明了，并将所学的物理知识灵活地应用于解决实际问题中去，从而实现学生去有效认识和掌握它们.endprint

随着新课程改革的不断深入，对学生的能力培养已经提到日程，对教学工作者提出更高地要求，要求我们尽量汲取多元教学方法，激发学生学习物理兴趣.引导学生巧用物理模型解决有关物理问题显得特别重要.教学中，如何用实际情景指导学生构建物理模型，借助多元模型解决实际应用问题，是激发学生创新思维的一个重要手段.本文是笔者引导同学们巧用物理模型解决复杂的物理问题，达到培养学生灵活思变和创造性思维能力的目的.

一、构建数学模型 培养学生综合思维

所谓数学模型就是指教师根据教学内容，精心设计物理问题，引导同学们运用数学知识（几何、三角、函数、方程、不等式、级数等）来探索、分析解决相关物理问题，使学生形成解决问题体系，把复杂的物理问题转化成为理想的、等效的、简单的数学模型，从而使同学们建立起来一套具有有效的解题策略和方法.对于学习者而言，一个问题应该看成一个“科学问题”，像科学家那样去探究和思考，这样才能取得最佳效果.为此，在教学中，我们要设计典型物理问题，让学生自己运用已学的数学知识探索解题过程，活跃学生的解题思路，培养学生综合思维，从而在教学过程中达到事半功倍之效.

例如：高考复习力学时，为培养同学们综合思维，笔者创设重要问题，引导同学们建立数学模型来解决复杂的物理问题，小明和爸爸开一辆小汽车外出旅游，经过十字路口时，由静止以2m/s2的加速度开始行驶，通过绿灯，此时后面正好一辆以4m/s的速度间电瓶车匀速驶来，从后面超过汽车，试求小汽车追上电瓶车之前，什么时候两车相距最远？最远距离是多少？

此题是力学典型问题，同学们感觉到两者都在运动，抓不住主要矛盾，这时，笔者应引导学生从所求量或所研究量与已知量或决定量之间关系，去探求函数关系，即小汽车的位移为：s1=1/2at2，电瓶车的位移为：s2=vt，同学们很快会得出二者间距的函数关系式：Δs=s2-s1=vt-1/2at2.这样学生不难构造出函数模型，然后，把有关数据代入，得出函数式Δs=-（t-2）2+4.当t=2 s时，Δs最大为4m.即小汽车在追上电瓶车之前2s两车最远相距距离为4m.

二、构建类比模型 培养学生联想思维

所谓构建类比模型就是根据三维教学目标，精心设计物理问题，引导同学们运用类比联想（或抽象概括、逻辑推理），来分析和探究解决物理相似、相近或有联系的问题，把复杂的物理转化成为理想的简单而熟悉的物理模型来解决，从而使同学们建立起来具有一套行之有效的解题方法.课堂教学中，结合学生认知规律，挖掘教材，有效设计物理问题，引导学生运用类比联想模型，去探索解决物理问题，加深对物理过程的理解，从而实现引导同学们进行高效地自主探索学习.[HJ1.1mm]

例如：在高三物理电学或热学复习教学中，往往遇到复杂的电学或热学综合问题，同学们一时很难想到具体解决方案，此时，笔者应引导同学们退一步思考，运用类比联想方法，去构建解决问题的模型，比如类比力学知识或方法解决电学或热学中问题，这样训练学生，会有效灵活掌握解决复杂电学或热学中的问题.

三、构建一题多解模型 培养学生创新思维

新课标特别注重同学们的创新能力培养，要求我们不断改变自己的教学观念，努力挖掘教材，改变教学方法，才能有效培养学生创新思维.新课标认为，物理教学中构建一题多解模型，引导同学们探索学习显得尤为重要.物理课堂教学中，要根据教学内容，精编一些一题多解问题，指导同学们从不同的角度思考、探索分析，寻求解决问题方法或策略，开阔学生视野，煅炼他们思维的敏捷性，提高他们解决问题的能力，从而实现培养学生创新思维能力的目的.

例如：备考复习时，为了有效培养同学们创新思维，笔者创设这样问题，指导同学们探索分析从多层次构建一题多解模型，来有效解决复杂的物理问题.现有一长度为L的匀质光滑的绳，开始时绳跨过光滑的定滑轮时其的底端平齐，当某一端略有扰动时下落，则绳刚脱离滑轮的瞬间其速度是多少？

此问题一展示，同学们在下面议论纷纷，讨论热烈，同学们都在不约而同的运用构建多元方法解题，如：有的同学考虑零势能为参考面，运用机械能守恒知识来解决问题；有的同学考虑等效的思想，进行平移转换，这样也能有效的处理问题；也有的同学选择不同的参考零势面，得出繁简程度不同解题方法.下面举一例：

如图所示，设以A平面为参考平面，由题意知，

开始状态：mg×L/4， 最后状态：1/2mv2 .

根据机械能守恒可知mg×L/4=1/2mv2

v=gL/2

笔者引导同学们运用物理知识，建立模型解题，同时让同学们灵活地选择解题方法，使解题简单，不容易出错，从而让同学们体会到运用一题多解模型解决问题的优劣，达到强化训练所学的知识，实现学生创新思维升华和提高.

总之，教学中，要运用新课程教学理念，挖掘教学内容，引导学生巧妙构建多元模型解决物理问题，使同学们在复杂的物理问题面前，去探究解决问题的途径，对物理知识和问题的理解更加细致深入，分析更加清晰明了，并将所学的物理知识灵活地应用于解决实际问题中去，从而实现学生去有效认识和掌握它们.endprint