浅析高中物理模型教学方法心得
2021-09-10杨慧钦
杨慧钦
摘要:高中物理知识的教与学都是建立在物理模型的基础之上的,物理模型是物理知识的重要载体。学生可以理解物理模型并使用真实的物理现象正确使用,是帮助学生进行自主学习,提高思维能力的重要方式。本文对高中物理模型的教学方法进行了详细的分析,以供参考。
关键词:高中物理;模型教学;心得
引言
随着新课程的重组,高中物理课堂已从单一模式变为多元化模式,教师需要结合物理教学的内容采取适当的方法来调动学生的学习积极性,让学生能够进行自主学习。在高中物理教学中,物理模型教学是最实用的教学方法,可以帮助学生掌握物理知识,研究物理定律的重要途径。高中物理教师在教学中发现运用物理模型的教学方法,并挖掘物理模型在教学中的最大价值,这在培养学生方面起着重要作用。
一、高中物理模型的分类
(1)反映研究对象特征的对象模型方法
对象模型是高中物理模型中最简单、最基础的模型,主要基于要研究的对象的性质和特征,忽略了与研究无关的其他次要元素,并构建了可能的模型。反映了研究对象的主要基本要素,并在不影响研究结果的新形象的情况下发展了研究对象的特征。物理研究中的对象已理想化,因此也称为对象模型。
对象模型教学的主要目的是帮助学生学习对象模型的定义和属性,例如质量点、质量点定义为用于构建对象模型和替换实际对象的质量点。由于研究问题无效或影响可忽略,因此可以在质量点看到对象。例如,可以把卫星作为质点,来寻找绕地球旋转的卫星的角速度以及线速度。在运用光电门“验证机械能量守恒定律”的物理实验中,必须使用穿过光电门的小物体的长度,因此不能将一块小物体视为质量点。通过模型训练,学生可以对物理模型的构造和实际应用有清晰的认知,这可以极大的提升学生学习能力以及物理知识探索的能力
(2)反映物理过程定律的过程模型方法
物理过程是许多因素的结果,所有这些因素都是复杂且难以理解的,不适合高中生的实际能力和水平。因此,可以通过应用过程模型技术来简化和概括物理过程,并根据要研究的过程的需要,通过忽略次要因素和把握来探索和揭示过程的本质。主要因素、物理定律、过程模型方法可以帮助学生避免不必要的干扰,对物理过程的本质进行直接探索,帮助学生掌握相关的知识,可以培养学生的思维能力。在高中物理过程模型中,主要有匀速直线运动、匀速可变直线运动、自由落体运动、水平投掷运动、等,这些物理运动课程是高中物理学习的难点。通過构建过程模型,学生可以更轻松地学习物理过程的定律并直接从本质开始,而忽略对对象运动的其他干扰。因此可以获得事半功倍的效果。
(3)反映物理发生条件的的条件模型法
物理学科的外部影响因素有主要和次要之分,在教学过程中,教师可以让学生重视主要因素,忽略次要因素,从而构建理想的物理条件模型。也就是说,在研究物理知识的过程中,通过理想化构建的物理研究对象外部条件的模型也就是条件模型。比较常见的条件模型有均匀电场、均匀磁场、恒力、光滑表面、绝缘容器、真空等。条件模型是学生探索物理知识和找到物理定律的先决条件,这是对象模型和过程模型之间的自然联系。
二、物理模型的特点
(1)抽象与图像统一
质量点模型质量点在现实生活中不存在。这是一个理想的模型,但具有实际意义。基于研究问题的性质,有时可以忽略对象的大小和形状,并且可以将对象抽象为有质量的质点,电场中存在的电荷点、气体中的理想气体等。
(2)科学与假设的融合
物理建模过程是科学的,因为学生可以通过分析了解正在研究的物理过程的主要特征,并获得可以通过比较抽象、概括、推理和逻辑分析来解决问题的物理模型。同时,建模过程使用抽象思维和直觉思维来创建目标对象的虚假图像,并通过理论或实验验证其可靠性,因此物理模型具有一定的假设条件。
(3)简约与美学的统一
物理建模过程抽象了复杂的问题。省略琐碎的元素将帮助弄清事物的本质并简化复杂的问题。在建模过程中,模型的经验和理解深深地吸引了反映物理模型和谐美的定律。例如,在赫兹发现光电效应的三种现象之后,经典波理论无法解释这种现象。爱因斯坦提出了光子理论,强调光子与电子之间存在一一对应的关系,光子只能给电子提供能量。从光电子获得能量的过程不需要时间累积,并且离开过程金属的光电子的能量遵循能量守恒,即爱因斯坦光电效应方程hv=Wo+EKm。爱因斯坦的光子理论建议既简洁又美观。
三、高中物理模型教学方法的心得
物理模型是物理知识脉络进行连接的关键点,只有当学生对各种模型进行有效学习后,才能通过整合物理知识并根据学习主题正确使用模型来有效地提高学生的思维和创新能力。例如,运动学的知识结构基本上建立在质量点、恒、运动状态上,并且同时初始条件也不同,因此所使用的模型也不同。
结语
总而言之,模型教学方法可以帮助学生对物理知识结构有清晰的认知,并通过对对象、条件和过程三个方面的深刻理解,对物理知识进行牢固的掌握,从而提升学生的物理学习能力。
参考文献
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(福建省莆田市仙游县第二中学 福建 仙游 351200)