浅谈再认对高中物理模型教学再认识站

物理模型方法作为物理学研究及学习的重要方法，应该为物理教学提供更加可靠和全面作用。在现代教育心理学的指导下，根据学生解决问题的策略及影响因素的分析，对物理模型的总结及学习将有利于学生对知识更深层次的理解及应用。

一、模型是物理问题求解的一种参考

物理模型在物理学理论的发展中起到了举足轻重的作用。从影响知识迁移的角度来看，思维定势是重要的影响因素。模型在创建之后极易形成思维定势，这个影响因素在实际的教学中及学习中每个人都会有过经历，特别在学习新知识的初期易于形成。由于旧的模型在头脑中形成的经验影响，往往会产生错误的结构或解法以使得难于形成正确解决问题的思路。于是当前有一些资料中较多地提出对物理模型的批判，认为模型对人的学习有束缚作用，不能提高人的创新能力。实际上从物理问题的解决过程来看，人的思维往往会自觉不自觉地与自己所熟悉的情景所联系，而在学习过程中，过去的经验具有重要的参考作用。但是这种固化模式产生的原因不在于模型本身，从根本上来看应该是对问题的分析不够准确及对模型的过分依赖引起的。物理模型并不是一成不变的，它是由一类事物或过程等抽象来的，我们并不能以不变的认识去理解它，模型是物理问题求解的一种参考。当研究问题的角度或条件发生变化时，就需要进行问题的重整，需要进行模型的修正或者重建。
在进行物理问题的解题训练时，要对不同的情景进行归并分析的同时，还要能够对模型进行转换，从不同角度、不同方位进行模型构建，培养学生的发散思维能力，实现模型的正迁移。在实际教学过程中，有些物理教师对于模型抽象建立起来的过程、条件强调不够，对这些因素具有弱化的倾向，往往使学生在思想上对模型产生狭隘化认识，从而限制了思维的更进一步拓展，无形中形成了一种思维定势。例如，许多学生不会利用单摆模型来解决一些实际问题，其根源在于对单摆模型过于理想化，或者对单摆模型的意义和内涵还没有完全掌握和认识，还处于一种浅层的表面认知阶段。在模型教学中必须说明模型的可变性，强调模型形成的过程，分析模型产生的条件，从而培养学生的抽象思维能力，提高用模型思考和解决问题的自觉性和能动性。

二、物理模型的局限性

我们知道，物理模型在客观世界中找不到或很难找到，但在误差允许的条件下，对许多实际物体和过程可以看做是一个或几个理想化的对象模型或过程模型，再根据物理模型所遵循的规律，使问题得以解决。但要注意某一对象模型或过程模型是针对某一范围内的具体问题而言的，它们有一定的适用范围和局限性，否则就可能出现错误的结果。任何一种物理模型既然是抽象的结果，它与实际问题总会有所差距。物理模型来自于对实际问题进行科学方法的简化，其表达形式尽可能地直接与简洁，即具有一定的规则性。而客观实体却是被各种因素所干扰的，是物理模型的变异结果，在具体问题中往往要注意其条件及变异的因素。在物理问题的解决中要注重对实际条件的理解。比如，研究物体运动时，当一列火车经过某一固定的目标时，火车就不能再看作质点来计算其经过固定目标时间。在电场的学习中，我们分析带电粒子在电场中的运动时，往往是要忽略重力作用的，但有时问题中的题设却又要求考虑重力的影响。这时在规律的使用上可能就会出现相对应的其他运动性质及规律变化。因此其变异性的干扰是我们在教学中要注意的，在学生理解了模型的图景时，一定要对具体问题进行具体分析。比如 2006 年全国Ⅱ卷理综第 17 题是均匀带电体内的场强计算问题，许多学生在思考解答时却与处于静电平衡时的导体模型电场分布特征发生冲突。这种结果导致的变异性使问题的求解发生负迁移。
依靠建立的物理模型所对应的理论来解决实际问题时，问题的结果往往只停留在理论的数值及结果上，能否接受事实的检验？理论与实际的差异就体现出来，也就是说我们在实际生活中遇到的物体及过程都会有其所存在的生存实际限制。比如，汽车在做匀摘自：毕业论文范例www.618jyw.com
减速运动时，实际上它最终会停下来，不会返回。而利用匀减速运动模型求解时会计算出返回来的情况，造成画蛇添足。又如，有一实际应用问题：某人身高 1.7m ，在运动会上他参加跳高比赛时跃过 1.7m的横杆，据此估算出他起跳时的竖直向上的速度？本题的解决会受重心位置的实际影响，不能直接利用 1.7m 的高度计算。模型在物理解题中具有重要的作用是不可置疑的，但是也不能把模型绝对化。认识模型只是对实际问题的近似，在解决问题中是起到支架或铺路的作用。物理模型的建立一定要以物体受力及运动的类似性出发构建模型。
物理模型的建立往往是以一个先入为主的思想所建立的，它依靠原有知识规律所构建的图景，这个图景所展示出的单一性的特征，即模型所包含的物理过程较单一，相对应的物理规律的运用也较单一。而实际问题中的现象往往是较复杂的多个模型的重合，由此引起问题的解决上往往要应用多个模型才能解决。在模型的建立上也是常常相互孤立，对应的知识内容上显得相互间没有联系，不能进行彼此的融合，造成相互割裂现象。在具体问题的解决上就会从思想上缺少系统观点，增加问题解决时的难度。怎样解决这些问题是值得思考的，在教学中要认真研究模型的价值，发挥它在物理学习中的积极作用。