模型法在初中物理教学中的应用探究
2021-06-09徐天承
徐天承
摘 要:模型法是物理教学中所采用的一种重要科学方法,它可以将抽象、枯燥的物理知识转化成生动、趣味的模型展示,实现物理知识的由易到难逐渐深入,即在解决复杂的物理问题时,我们可以利用模型法将复杂的问题简单化,从而提高解决问题的能力。但是在使用模型法的时候,我们要注意模型的构建与教学的事实要吻合,这是提高物理教学效能的关键。因此,本文以初中物理教学为研究对象,在教学中通过渗透模型教学方法,来让学生掌握利用建模型解决问题的过程,在提高教学效率的同时,培养学生物理关键学习习惯和良好学习思维。
关键词:物理模型法;初中物理教学;应用研究
一、物理模型法的相关理论概述
(一)核心概念界定
一提到模型,我们会首先想到具有空间立体感、具体形象的事物,而模型其实就是利用理论思维对特定事物的一种简单描述。而物理模型,是以物理学科为依托,通过各种方法建模,来科学地探索现象的本质。但是由于人们的思维方式存在差异,因此在对同一现象本质进行物理建模的时候,不同的人建立的物理模型也会存在一定的差异,因此物理模型是多种多样的,既有过程模型,又有对象模型,还有条件模型。
(二)模型法在初中物理教学中的应用价值
将模型法应用于初中物理,一是有利于学生理解和掌握物理知识,提高思维品质。模型法在初中物理教学中的应用就是将物理现象转化为物理模型的方法,因此物理模型是物理现象的浓缩,是对物理现象的高度概括。如在内能学习中,为了让学生了解这种看不到摸不着的物理现象,可以以宏观世界的机械能小球运动动能加以解释,用一个弹簧连接两个小球,小球通过压缩或者拉伸弹簧而产生弹性势能,那微观世界的物质是由分子组成,分子在运动和相互作用的过程中也会产生分子动能和分子势能,通过新旧知识类比建模,加深学生对新知识的认识和理解,同时促进学生在旧知识的基础上对新知识结构进行构建,对学生思维品质的提升是十分有帮助的。二是有利于培养学生正确的方法论和价值观,物理模型的建立是与时俱进的,它是随着时代的需求不断变化的。而一个物理模型是否有效,要看它是否正确,是否可以经得起科学的反复论证。随着科学技术的不断进步,旧的物理模型难免会有一定的局限性,这需要学生要有敢于创新的意识,站在真理的一边,对旧的物理模型不断修正。因此,模型法的应用可以潜移默化地影响学生科学探索现象的态度。
二、模型法在初中物理教学中的应用策略
(一)综合分析,明确物理概念
物理概念既是物理现象的本质属性,又是物理现象的共同特征,在对物理概念应用模型法的时候,我们要按照引入、找共同特征、建模、表述以及应用的流程展开教学。首先要明确引入的目的,如在引入功这一概念的时候,要明确建立模型是为了描述力、力的方向以及距离的关系。其次,要引导学生探索物理概念背后所有物理现象的共同特征,在寻找共同特征的过程中,常常需要进行一定的归纳和概括。通过归纳和概括,学生才能将模型表述出来,如学生通过总结、归纳杠杆、滑轮等,都可以通过调整距离省力,但是不能省功,总结归纳出任何机械都不能省功。最后,要指导学生应用概念。在概念的基础上可以抽象出一定的物理模型,学生在掌握该模型的基础上在实践活动中再现模型。
(二)展开探究,发现物理规律
物理规律是物体客观存在的内部联系,它反应了事物的发展变化及趋势,而在初中物理知识中常常以物理定理、物理方程式等形式呈现。在对物理规律应用模型法的时候,我们要按照定向、建模、表述、條件以及应用的流程开展。如在《光的反射规律》教学中,首先要通过观察生活中的光反射现象,让学生对入射光线、法线以及反射光线有初步的认识,然后通过观察光线的入摄、反射位置及角度,引导学生找出反射规律,以明确规律建模的意义。其次,经过多次试验,归纳反射规律,建立反射定律模型。并利用图像、文字对模型进行描述,以客观反映规律模型的基本特征。最后,要明确光的反射规律的适用条件及范围。
(三)加强实验,促进知识迁移
物理教学是以实验为基础展开的,因此实验是物理教学的核心内容,这就需要借助一定的实验仪器,建立实验模型,以把抽象的问题具体化,在物理实验过程中应用模型法要遵循问题、建模、实验和迁移的流程。如在《探究电动机转动的原理》教学中,首先要明确解决的物理问题,如电导体在磁场中受力转起来的问题,在明确问题以后,我们就需考虑如何设计线圈,在通电以后,它能在磁场持续转动。通过设计问题、分析问题来提高学生发现问题、解决问题的能力。然后确定电动模型实验所需要的元件,如电源、线圈、导线等,然后构建电动机模型实验,并在实践的过程中帮助学生解决物理问题,同时在实践的过程中可以锻炼学生的迁移能力。
参考文献:
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(黑龙江省大庆市第六十九中学二部)