基于物理模型的中学物理教学策略分析

马驰 马菊梅

摘 要：在初中物理教学过程中，物理与生活实际有着密不可分的联系，而物理学科由于自身的特殊性，具有较强的学习难度。而物理模型则能够将物理知识形象化、具体化，进而使得知识内容更加简单和便于理解，促使学生从表层入手把握事物本质。文章通过模型应用意义以及应用策略两个方面，对如何利用物理模型开展初中物理教学进行了分析，并提出了一定的建议。

关键词：初中物理;物理模型;策略方案

在初中物理教学过程中，教师通过物理模型的方式進行教学，并引导学生利用物理模型的方式进行学习，能够将初中物理知识中的教学难点和重点进行突出体现，帮助学生进行理解。相对于其他课程来说，物理学科具有一定的抽象性和复杂性，学生在学习过程中往往会受限于自身的思维水平和认识能力，在知识接收的过程中具有一定的困难。而教师如果能够充分利用物理模型来进行教学，通过模型将知识内容形象化、直观化，则能够有效地引导学生认识物理规律、掌握物理内容，进而取得良好的学习效果。

一、 物理模型的应用意义

（一）物理模型的思维方式

在物理模型的构建过程中，首先就需要能够对现实现象进行深入思考，物理模型问题的探索以及研究与生活实际有着密切的联系。在极大程度上，可以认为物理模型的构建是一种对于本质的追求，而对于其中的次要因素则会采用忽略的方式。在利用物理模型进行物理问题的解决和知识的简化时，首先就需要从原有的实际问题中抽象出一个物理知识，进而来将该问题或该知识的根本性质进行呈现和表达，该种方式就是物理模型的思维方式和思考角度。

（二）物理模型的主要特征

在构建初中物理模型的过程中，首先就需要把握目标内容的主要因素，主要因素即意味着研究过程的主要问题和主要内容。在研究的过程中，通过某一种知识处理方式来对相应的知识内容的呈现规律或应用规律进行探寻和研究。进而在此基础上利用不同的方式将该内容由一般性转向普遍性，促使内容能够更加直观和易于理解。同时，在利用物理模型进行知识构建和知识简化时，需要有较强的专业知识作为基础，在这个过程中不仅能够将目标内容的呈现方式变得更加直观以及形象，还能够利用逻辑推理的方式来对事物的发展规律进行验证和探索。基于此，可以认为物理模型是来源于现实的，但是却又高于现实，它是一种科学的抽象性思维的表现方式和表达形式，物理模型在经过一定的严密和周详的验证之后就能够呈现出一定的事物发展规律和变化轨迹。

二、 物理模型的应用策略

（一）利用类比物质进行物理模型构建

在物理学习过程中，类比法是理解物理知识和物理概念的重要方式，它能够有效地将物理问题形象化和具体化，进而使得原本复杂难懂的问题更加具有条理，便于将问题与学生学过的知识进行联系和融合，进而提升学生的物理问题解决能力和处理能力。在物理模型的建立过程中，教师通过引导学生利用类比物质进行模型建立，能够有效地提升模型的直观性和形象性。同时，在初中物理的教学过程中，存在着部分具有较强的抽象性的物理现象以及物理规律，在教学过程中，受限于这部分知识的抽象性，教师很难将这些知识内容直接呈现在学生面前，而教师如果能够引导学生在学习过程中利用一定的物理模型来进行类比，则能够帮助学生迅速建立合理的物理模型内容，进而使得知识更加易于理解，便于学生掌握较为抽象的物理现象和物理规律。

例如，在教学“电压和电流”的相关内容时，学生普遍对电压和电流较为陌生，没有一个较为完善的概念，因此教师就可以通过引导学生联系自身熟悉的水流和水压来进行物理模型的建立，相对于电压和电流，学生更容易理解水压和水流，教师通过利用水压、水流来类比电压和电流，则能够帮助学生快速建立电压以及电流的物理模型，并理解相应的知识内容。如在教学“电压”和“电流”这一部分知识时，教师可以先利用类比法来为学生讲解电流形成的原因和电压形成的原因。首先，教师可以为学生进行一个演示实验：有A、B两杯水面高度不同的水，在水杯底下有一个导管将两杯水进行连接，软胶管中间用卡子卡住，在B容器与软管的连接处放置一个小型齿轮，当把卡子打开后，水从A容器流向B容器，齿轮也随之转动，当A、B容器水面相平后，水停止了流动，齿轮也停止运动。在这个过程中，学生能够发现“A、B两杯水面高度不同是形成水流冲转齿轮转动的原因”，在这里，教师就可以进行引导：“当水面相平后，水就停止了流动，想要让水能够进行持续性的流动，就必须要利用抽水机将B杯中的水抽取一部分到A杯，使得两杯水面能够形成一定的液面差。我们将这一个过程与电路相联系，同学们想到了什么呢？”学生：“电压就好像由液面差形成的水压，而电流则是水流。”而后，教师可以出示类比图引导学生对两者的类比过程有一个更加清晰的了解，如：

并在这个过程中促使学生理解“在电路中是电压使电路中形成了电流，而电源则是提供电压的装置”。接下来，教师可以通过演示小灯泡发光实验，引导学生形成“电压使电路形成电流，电源是提供电压的装置”的物理理念。教师可以先利用不同节数的干电池为同一小灯泡供电，进而引导学生观察灯泡亮度的变化，学生能够发现灯泡两端的电压越高，小灯泡就越亮。而后在此基础上，教师再演示用一个手摇发电机为一个小灯泡通电的实验，通过改变手摇的快慢，小灯泡的亮度也随之发生改变。如此，在这个过程中学生就能够对电压有一个清晰的理解。

（二）利用虚拟模型进行物理模型构建

所谓的利用虚拟模型构建物理模型，就是在将某一知识点转化为物理模型的过程中，根据一定的需要以及可能通过假设想象的方式，虚拟出一个模型的过程，进而促使问题能够得到切实的解决。在利用虚拟法构建物理模型时，教师需要先引导学生从实际的物理问题出发，进而找到问题的突破口，并对相应的物理情境进行模拟和模型构建。相对于其他方法来说，利用虚拟法进行模型构建能够帮助学生快速准确地找到问题的关键点，进而以此为突破口进行知识理解和解题。同时，利用虚拟法进行模型构建，引入一个原本是虚拟的物质结构或者物理过程，能够将原本不存在的内容利用模型的方式构建出来，进而使得研究更加方便和形象。

例如，在教学“光学”的相关知识内容时，以“光的反射”和“光的折射”为例，为了能够便于对光的反射和折射进行描述，物理学家引入了“光线”这一概念，以此来使得光的研究能够更加直观和方便。在教学“光的反射”和“光的折射”的過程中，教师可以先提问：“如果一束光线射入到镜子上会发生什么？”而后用镜子和激光手电进行实验，能够发现“光线转弯了”。在这个过程中，教师就可以画出一条入射光线，引导学生对光发生反射时的情况进行模拟和模型建立，学生在经过思考后，将反射光线画出，如：

教师由此可以对光的反射规律进行讲解，并引导学生理解其中的各个物理名称，如反射光线、入射光线、法线等内容。在教学了基本的光的反射和折射的知识内容后，教师可以进行适当的拓展和延伸，如在这一题中，打台球是很多人喜欢的运动，如图甲是打球过程中某时三个球的状态，请你运用光学知识画出打击A球击中C球进袋的示意图（注：若碰击B球要罚分）。

而后教师就可以引导学生利用光的反射和折射的规律来对两点间的路线进行确立，解决问题。如图所示：

将AO、DO分别作为入射光线和反射光线，通过建立光的反射和折射模型解决问题。

（三）利用演示实验构建物理模型

在物理课程教学过程中，物理作为一门在观察和实验的基础上发展开来的课程，在教学过程中就离不开实验和观察。同时，通过开展物理实验为物理知识以及物理概念的建立和发展奠定了一定的现象基础，通过引导学生进行实验，能够促使学生在脑海中形成一定的物理概念和构建物理模型。在生活中，存在部分物理概念以及物理规律很难为学生所感知，因此在学生对这部分内容进行认识时，就缺少一定的中介物，而实验内容就能为学生提供这一媒介，促使学生更好地认识知识内容。

总而言之，在初中物理的素质教育过程中，对学生的实践能力和实际研究能力提出了更高的要求，而物理模型刚好契合了这一教学要求。通过物理模型能够帮助学生更好地理解物理问题，把握物理规律，认识物理现象，是重要的教学方式和学习方式。合理利用物理模型来开展教学，不论是对于教师还是学生都具有重要意义。

参考文献：

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[2]兰吉勇.初中物理教学中物理模型的构建与应用[J].新教育时代电子杂志：教师版，2014（29）.

[3]孟红英.关于初中物理教学中物理模型的构建探讨[J].读天下（综合），2019（13）：130.

[4]詹智.初中物理模型在教学中的运用[J].关爱明天，2015（10）：60.

作者简介：

马驰，马菊梅，江苏省淮安市，淮安市钦工中学。