物理模型在中学物理教学中的重要作用

教育部颁布的中学《物理教学大纲》明确指出：“在物理教学过程中，要通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的运用等，培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等思维能力。”因此物理模型在中学物理教学中的重要意义在于：学生通过对物理模型的认识，可以使抽象、复杂的物理问题形象化、具体化，便于学生对物理知识的学习。同时，物理模型的建立过程，使学生认识到处理问题时，要抓住事物的主要矛盾，从而树立起正确的辩证唯物主义的认识论。

物理模型来源于实践，形成理论，又反作用于实践，具有前瞻性。物理模型作为物理基本知识单元，是掌握基本物理知识的基础，也是组成综合问题的基础。由于具体物理问题的解决，需要把具体的物理现象和过程还原成一定的“物理模型”，才能用相应的规律或理论加以解决，因此“物理模型”教学是提高学生分析问题能力的重要途径，也是培养学生科学研究物理问题的有效途径。同时，通过“物理模型”教学，还有利于促使教学的软化，促进学生综合素质的提高。

（1）物理模型能提高学生分析问题的能力

在中学物理教学中，学生常常反映物理难学、题难解的问题。当然，难的原因很多，但其中一个很重要的原因就是这些学生对题目的物理过程不理解，不能把题目中的过程或物体简化成物理模型。教学实践经验告诉我们，千变万化的物理习题都是根据一定的物理模型，结合某些物理关系，给出一定的条件，提出需要求的物理量的。解题的过程，就是将题目隐含的物理模型还原，求解结果的过程，因而，在教学中教师应该引导学生学会根据题目要求建立相应的物理模型去分析物理问题。长此以往，学生研究物理问题的方法和分析问题的能力必将有所提高，最终实现对实际问题的求解。

（2）物理模型能促使教学过程的软化

每一个理想模型都是建立在基本的物理规律之上，是对基础物理知识的灵活运用，因此理想模型的教学有助于学生更好地理解新知识，夯实基础，消化、掌握各种模型的本质特征，理解各个定律、定理。物理教材中有许多物理知识既抽象又难懂，往往不易被学生理解和接受，利用模型方法可突出物理问题的主干，弱化次要因素，帮助学生建立清晰的物理图像，起到软化教学过程的作用。如对斜抛物体运动规律分析时，若能让学生建立起两种物理模型：竖直方向上的匀变速运动和水平方向上的匀速运动，则通过对复杂斜抛运动过程进行分解处理，使学生容易理解和掌握规律，起到降低教学难度的作用。(www.xing528.com)

（3）物理模型教学有助于提高学生的综合考试能力

近几年来，中、高考改革总趋势是由知识立意转为能力立意，试题内容源于生产生活实际，许多试题的主干知识，就是最新的前沿科技成果，如诺贝尔奖、宇宙演化等。这些知识在题干中都以大量文字叙述，形成“信息给予题”这种新题型。这样的试题，高起点，低落点，重能力，淡知识，要求学生能从大量文字中，提取有效信息，然后转换成物理模型，从而解决问题，建模能力得到空前的重视和展示。如果缺乏这种能力，面对这几百字的题目，学生抓不住有效信息，建立不起恰当的模型，解题就无从谈起。

教师在复习教学中组织学生搜集那些貌似不同，实则相同的物理模型于一起，进行分析比较，概括总结，找出其共性，使学生能触类旁通，举一反三。例如，在“匀速圆周运动”的复习中，将“人造地球卫星的运动”模型、“带电粒子在匀强磁场中做圆周运动”模型、“电子绕原子核做圆周运动”模型、“圆锥摆”模型等归类，可发现它们表面形式虽各不相同，但都遵循匀速圆周运动的规律。因此可将它们统一概括为“匀速圆周”模型，进一步分析可得此类问题求解的关键在于寻找、分析各种情况下向心力的大小，解题往往需从向心力入手。 在“类似平抛运动”的复习中，可把平抛运动和带电粒子垂直进入匀强电场中的运动问题，从初状态、受力特点进行分析，找出它们的共性，建立“类似平抛运动”的模型，从而给出解决此类问题的一般方法。

综合考试强调的是实际应用能力，具体体现在两个环节：抽取物理对象、场景环节（建模准备和建模假设）和模型建立的环节，即在考察其他能力的基础上又增加了实际应用能力的考察，在一定程度上弥补了现行考察方式的不足。

从以上分析可以看出：在中学物理教学中物理模型的建立具有十分重要的作用。利用理想模型，可以使复杂问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差；同时，可使事物的运动规律具有较为简单的形式，让人们更好地认识和掌握。物理模型教学对于培养学生的抽象思维能力、分析解决问题的能力和应试能力等方面是极为有利的，同时，对于培养学生各方面的综合素质，乃至于未来的人生都有着重要意义。物理模型教学是教师传授物理知识的一种基本方法，也是学生获取物理知识的重要途径，物理模型的建立在中学物理教学中具有重要作用。而目前，中学教师对于物理模型的教学重视还远远不够，所以教师在平时的教学过程中要充分认识到物理模型教学的重要性，积极开展建模方法的学习。