浅谈中学物理教学中的模型方法

（四川师范大学 四川成都 610101）

在基础教育不断深入开展的情况下，物理教师在引导学生学习时，常常需要借助模型方法把复杂的实际情况转化成容易接受的情境。模型方法在中学物理中的力学、热学、声学、光学以及电学等部分均有所体现。若教师在课堂上构建物理模型，便能更加有效的让学生加深对该内容的认识与理解，充分调动学生的积极性。应用模型方法不仅可让课堂教学变得丰富，让学生的学习难度有所降低，使其全身心地投入学习；同时能够使教师的素养得到一定的提高；还可以为其进行研究提供便利，让课堂的教学效率也得到提高。

一、模型方法概念、分类及特点

模型方法是根据具体情境，抓住物理对象原型的主要因素，忽略次要因素所得到的一种理想化结果，也是通过科学思维对物质世界中原型的抽象化表示。它是用研究模型来揭示原型的形态、特征及其本质的一种方法[1]。物理模型可以分为类似质点与点电荷等的物理对象模型、类似理想气体与激发态等的物理状态模型、类似圆周运动与简谐振动的过程模型。它具有抽象性（例如完全弹性碰撞模型）、形象性（例如电场线模型）、假定性（例如理想气体模型），物理模型是建立在科学上可以成立的基础上经理想化提炼而来，它具有一定的科学性[2]。

二、模型方法在物理教学中的应用

中学物理的教学，可以说是物理模型的教学。因为学生从物理课堂中所学到的就是一个已经被抽象过、概括过的物理模型和概念。教师在中学物理的教学过程中借助物理模型来辅助教学，使学生可以在相对较短的时间内了解物理现象，并且将物理规律尽可能地掌握。有利于培养学生的学习能力，让学生的分析解决问题能力也得到提高[3]。

下面以类平抛运动模型为例简要阐述模型方法在物理教学中的具体应用。类平抛运动的特点是物体在某一方向上做匀速运动，而所受合力与此方向垂直，且在合力方向上做匀变速直线运动[4]。此模型作为高考的热点内容之一，对其处理的常用方法主要有三种：1.分解速度；2.分解位移；3.分解加速度。例如以下两题：

题一：光滑斜面倾角为，长为l，顶端有一小球沿斜面水平方向以速度v0抛出，如图一所示，小球滑到斜面底边时，其水平位移s有多大？

题二：建立如图所示的直角坐标系xoy，在第三象限内有电场强度为E、方向与x轴负方向成45°的匀强电场，在第四象限内有电场强度大小也为E、方向与y轴负方向成45°的匀强电场，现有质量为m、电荷量为q的负粒子（重力不计）从A（-L，0）处静止释放。求粒子由静止释放后经过x轴的坐标。

分析：粒子在第三象限内只受电场力F1且初速度为零，因此做匀加速直线运动，到达y轴时有一定速度v1且方向与y轴负方向成45°角；在第四象限内粒子只受电场力F2，且F2与v1垂直，因此在此象限内做类平抛运动，结合匀变速直线运动与类平抛运动规律，可得出粒子经过x轴的坐标

以上二题均属于类平抛运动模型，在解题时若判断出所属模型，则只需要按照其模型的一般规律进行求解即可。可见，教师教学时只要讲解模型及模型的一般处理方式，学生便能掌握这一系列题型，同时在学习过程中对知识点的运用能做到举一反三，避免了陷入题海战术。此外，教师在进行试题编制时，常常需要考虑创新性原则，即在考查内容不变的的情况下试题要具有新颖性，若能将模型置于不同的取材与情境之中，那么在一定程度上便能减轻教师的编题难度。与此同时，由此，模型方法于师于生均能起到避繁为简、化难为易的作用。

三、模型方法在物理教学中的重要意义

物理这一科目是比较难以进行教学的科目，其中很多内容是理论与实际相结合的。教学过程中存在着这样的情况：老师在课堂上分析问题时学生能够理解，但学生自己却不能灵活运用，很难面对有变化的情境，也容易形成思维定式。此时借助物理模型，学生能够迅速学习掌握到物理知识，学习起来往往会事半功倍。同时，物理模型方法也能够为教师自身的发展奠定一定的基础、提供一定的方便。

总之，物理模型方法贯穿于整个物理教学过程中，它在一定程度上能够丰富物理的教学课堂，使学生学习的难度得到一定降低，激发其学习热情，这样既提高了课堂的教学效率，又让教师的教学能力得到了提升，还可让学生把运用物理知识的能力得到锻炼与提高，由此将模型方法用于物理教学于师于生都是大有裨益的。