高中力学中理想化模型方法的教学研究

李娜

摘要：理想化模型方法对于我国的高中物理力学教学来说是极为重要的，将之应用于高中物理课堂上不仅可以提升教师的教学效率，同时也能让学生更加容易掌握高中物理力学知识。本文阐述了理想化模型方法的概念以及其在高中力学中的作用，对此进行深入探究的同时，期望可以为我国教育事业的持续发展有所帮助。

关键词：理想化模型；教学研究；高中力学

现阶段，随着我国社会文化的迅速发展以及教育事业的深化改革，科学教育方法的重要性愈加突显，很多国外发达国家对此都极其重视，尤其强调让学生具备科学思维，并以此掌握更加有效的学習方式。高中物理力学一直以来都是让学生以及教育工作者头疼无比的难题，究其原因在于物理力学本身晦涩难懂，入门门槛较高，并且对学生的抽象思维要求相对严格，而理想化模型方法的出现则是有效缓解了这一难题，既为学生提供了更多的学习思路，也提升了最终教学效率。故此，对其进行深入探究是极具现实意义的。

一、理想化模型的概念及特点

理想化模型具体指的是以原型为基础，原型可以是物理实体，也可以是物理过程，然后利用科学抽象的方式构建的某种研究客体，它具备抽象及形象相融合、科学及假定相结合两大特点。通常来说，理想化模型本身便是将抽象思维与形象思维充分融合的简化过程，这也就形成了其融合抽象及形象的特点；而科学及假定相结合的特点则在于模型虽然构建在科学知识的基础上，但它的状态、形态却是假定存在的。

二、理想化模型方法于高中力学中的作用

（一）基础性作用

此处所说的基础性作用指的是物理概念或是物理规律的形成基础，在物理学的范畴内，理想化模型便发挥着这样的作用[1]。由于物理知识复杂、晦涩的特点，学生在学习过程中若是按部就班的套用理论知识不但不会达到预期的教学效果，还极有可能让问题越来越复杂，而在学习高中力学的过程中应用理想化模型方法便会事半功倍，从基础本质入手，利用抽象的思维模式，对问题进行深入的探究。

（二）适用性作用

在高中力学的学习过程中应用理想化模型方法通常会出现忽略某些次要因素的状况，但同时也会由于这个原因而使得研究重点更多的放置在主要因素方面，进而促使得出的结论更具适用性。尽管通过此法得出的结论不够全面，但是其拥有很大的发展空间，经过适当的改善与优化可以得到相对吻合的答案。不仅如此，经过理想化模型方法获得的结论可以适用于相似的案例之中，并且通常不会出现严重的偏差，充分展现了理想化模型方法在高中力学中的适用性作用。

三、理想化模型方法于高中力学中的教学研究

（一）理想化模型方法的教育原则

将理想化模型方法应用于高中力学教学中需要遵循一系列原则：首先，学生认知原则。认知规律不仅物理力学教学的重点，同时也开展理想化模型方法极为重要的依据，通常来说，学生在认知规律方面均遵循着从现象发展到本质、从具体发展到抽象以及从低级发展到高级的原则；其次，结合性原则。此处所指结合性不仅是指力学知识与模型方法的结合，同时也是指学生的自主性及教师的牵引性相结合[2]。物理知识相对散乱是其难难于掌握的原因之一，而从一个知识点转向另一个知识点更是难上加难，理想化模型方法虽然可以开拓学生的抽象思维，进而让其深刻掌握教学内容，但是也需要注重与力学知识的融合，唯有如此，才能充分展现其应有的教学作用；最后，循序渐进的原则。无论是物理力学的知识也好，还是理想化模型方法也罢，都需要遵循循序渐进的原则进行，原因在于物理力学本身便是一个从简单到复杂、从形象到抽象的过程，所以，学习它的过程也应当顺应它的自然规律。

（二）理想化模型方法的教育目标

任何形式的教育目标本质上都是想要获取更好的教学效果，让学生能够学有所得，学以致用，而理想化模型方法也不例外。但是若想要让理想化模型方法更好的实现教育目标，必须要从以下几点入手：首先，必须要深入了解、掌握物理力学教学中理想化模型的各项特点；其次，让学生切实感受理想化模型方法的作用；再次，在吸引学生学习兴趣的基础上，让其尝试利用这种方法自主探究问题；最后，让学生能够从思想深处明白这种科学学习法的重要意义并可以在后续的学习中应用该方法解决难题，比如在学习向心力的时候，教师就可以利用模型的方式引导学生学习向心加速度的公式：

（三）理想化模型方法的教育方法

下面以《质点》作为案例进行分析。质点这一内容的教学重点在于物理知识框架当中的位置，知识框架涉及量较多，例如平均速度、瞬时加速度、瞬时速度、位置、位移、时间、时刻等，质点是连接物体运动以及在科学层面上物体运动的知识点，是深入探讨物体运动的基础工作。教学方面的重点在于引导学生在通过模型建设过程中感受理想化物理模型的方式，难点在于将研究对象抽象为理想化的模型[3]。教学过程中可以先用视频、图片的方式引起相关的讨论，例如蚂蚁在爬行、打篮球与踢足球时球的运动、飞机与轮船的运动等，让学生相互讨论，并激发学生的学习热情。之后，可以提出问题，上述案例都有怎样的差异，回答一般会是形状大小的差异、质量的差异、颜色的差异以及温度的差异等。之后再突出“应当如何描述物体运动的问题”，在学生通过分析与讨论之后便可以引出“是否可以应用一个点替代物体”最终获得质点的结论。因为学生是首次接触理想化的模型，所以在构建质点模型的过程中教师需要引导学生不断的思考，同时为在建设模型时需要具体化的分析，为学生释放。在这一过程中教师可以按照研究问题，探讨其中的主要因素与非本质因素，并对非本质因素进行摒弃，保留质量这一本质因素，忽略温度、大小、形状等因素，将本质因素提炼出来从而获得可以替代物体的质点模型。

四、结束语

综上所述，理想化模型方法与高中物理力学教学中的应用仅仅是科学教学法的一个开端，我国广大教育工作者必须明白，教学方式是灵活多变的，不能满足于现状，必须要立足于科学创新，从中发掘出更为适用的、更为合理的教学方法，以此保障我国教育事业的持续发展。

参考文献：

[1]刘祥.也谈高中物理教学中理想化方法的教学[J].中学课程辅导（教师通讯），2015（23）：26.

[2]鲁世明.新课改高中物理教学中理想化方法的培养策略[J].中学物理，2014，32（01）：1-2.

[3]鲁世明.新课改高中物理教学中理想化方法的培养策略[J].湖南中学物理，2013，28（10）：19-21.