第一篇：高中物理教學(xué)論文 物理教學(xué)中應(yīng)重視物理模型建構(gòu)能力培養(yǎng)
物理教學(xué)中應(yīng)重視物理模型建構(gòu)能力培養(yǎng)
內(nèi)容提要：近幾年物理高考題中，部分考試題型的物理情景設(shè)計是中學(xué)物理教學(xué)中常見模型，但更多的考試題型是創(chuàng)設(shè)了新的物理情景。這些新情景題型源于生產(chǎn)生活實(shí)際素材，源于實(shí)驗(yàn)所取得數(shù)據(jù)。學(xué)生遇到這類題型，往往不知道如何著手，不懂得從什么方向思考問題，不知道如何運(yùn)用物理概念和規(guī)律。究其原因是學(xué)生缺乏把物理問題轉(zhuǎn)化為物理模型建構(gòu)的能力。本文針對這個問題闡述了物理模型建構(gòu)的意義，學(xué)習(xí)物理模型時歸納成基本物理模型方陣以及物理模型建構(gòu)與應(yīng)用，具有一定的學(xué)術(shù)價值和實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：物理模型 基本物理模型 物理模型建構(gòu)、物理模型應(yīng)用
一、物理模型建構(gòu)的意義
物理學(xué)研究的對象遍及整個物質(zhì)世界，大至天體，小至基本粒子，無奇不有，無處不在。面對物質(zhì)紛繁復(fù)雜、形形色色的運(yùn)動，如果不采取突出主要矛盾，忽略次要矛盾的辯證方法，人們很難擺脫浩如煙海、紛亂繁雜的物理現(xiàn)象的糾纏，理不清道不明物理概念和物理規(guī)律，物理理論的大廈將無法建成。物理學(xué)大廈是建立在無數(shù)物理模型建構(gòu)的基礎(chǔ)上，經(jīng)無數(shù)科學(xué)家不懈努力建立起來的。中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程就是在各自的心中利用物理模型重建物理大廈的過程。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更重要的是掌握物理學(xué)研究的方法，而物理學(xué)的研究方法之一就是把物體、物體的運(yùn)動理想化、抽象化，建立起相應(yīng)的物理模型。如：忽略物體的具體形狀、大小，把物體看作具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)和物體在自由下落時忽略空氣等阻力，認(rèn)為物體只受重力的自由落體運(yùn)動。
學(xué)生在分析和解答物理過程中，就是識別和還原，開發(fā)和利用物理模型的過程。在研究和解決物理問題時，不懂得通過科學(xué)的抽象，剔粗取精、去偽存真，就不能建立正確的物理模型；不清楚物理模型的相對性和適應(yīng)條件，不會識別形異而質(zhì)同或形同而質(zhì)異的問題，就不能識別和還原物理模型；在解決復(fù)雜問題時，不會將復(fù)雜的問題等效若干簡單問題，就不能開發(fā)和利用物理模型。如果不會識別和還原、開發(fā)和利用物理模型，在遇到新情景的問題時將寸步難行。
把物理知識應(yīng)用到實(shí)踐中，就是理論和實(shí)際相結(jié)合，在頭腦中進(jìn)行物理模型建構(gòu)或直接做成實(shí)物模型的過程。如果人們在應(yīng)用知識解決實(shí)際問題時，缺乏解決問題的方案轉(zhuǎn)化為模型的能力，那人們一身中所學(xué)知識是將毫無意義的。
二、學(xué)習(xí)最基本的物理模型構(gòu)成基本模型方陣
中學(xué)物理中最基本的物理模型一般分為三類：概念模型，數(shù)學(xué)模型和理論模型。
概念模型一般是把物質(zhì)、物質(zhì)運(yùn)動或?yàn)榱嗣枋鑫镔|(zhì)運(yùn)動進(jìn)行抽象化的結(jié)果，如質(zhì)點(diǎn)、自由落體、單擺、圓錐擺、彈簧振子、點(diǎn)電荷、理想氣體、理想流體、電場線、光線??。學(xué)習(xí)這類模型時，要注意學(xué)會并掌握抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的辯證思維方法；注意概念模型的質(zhì)是什么，究竟忽略什么次要因素（如自由落體的質(zhì)是初速度為零，只受重力，忽略一切阻力的運(yùn)動）；注意概念模型的相對性和適應(yīng)條件；注意比較易混淆不同概念模型間的質(zhì)的區(qū)別（單擺和圓錐擺的運(yùn)動平面一個是在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，另一個是水平面內(nèi)運(yùn)動；單擺是把重力沿切線方向分解而圓錐擺是把重力沿水平方向分解）。數(shù)學(xué)模型一般是反映物質(zhì)的某種屬性、物質(zhì)運(yùn)動的過程的規(guī)律?？陀^世界的一切規(guī)律原則上 1 都可以在數(shù)學(xué)中找到他們的規(guī)律。物理學(xué)在建造物理模型的同時，也在不斷的建造表現(xiàn)物理狀態(tài)及物理過程規(guī)律的數(shù)學(xué)模型（如表達(dá)物理概念和物理規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、、等）。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型是應(yīng)特別注意數(shù)學(xué)公式的物理意義和適應(yīng)范圍。
理論模型是在物理學(xué)的研究和發(fā)展過程中，發(fā)現(xiàn)一些物理現(xiàn)象與現(xiàn)有的物理學(xué)客觀規(guī)律不相符，為了解釋這些現(xiàn)象，人們提出的種種假說或假設(shè)（安培說、原子核式結(jié)構(gòu)模型、玻爾氫原子理論、夸克模型等）。學(xué)習(xí)理論模型是應(yīng)特別注意學(xué)習(xí)建構(gòu)理論模型的指導(dǎo)思想——探知未知世界的種種假設(shè)，這種假設(shè)的正確與否還要靠實(shí)踐去檢驗(yàn)。學(xué)習(xí)理論模型的意義在于，我們在解決新情景下的物理問題時，不妨也提出一些假設(shè)，通過分析、推理去判斷假設(shè)是否正確，這就是我們通常所講的假設(shè)法。
在物理教學(xué)中，進(jìn)行物理模型建構(gòu)的同時，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對物理模型進(jìn)行歸納小結(jié)，建立起物理模型的方陣系統(tǒng)。
三、物理模型建構(gòu)與應(yīng)用
物理模型的應(yīng)用一般可以分為三種類型的應(yīng)用：一類是應(yīng)用物理模型能直接解決的簡單物理問題；二類是在新的物理情景中，通過簡單類比或等效找到與已有的物理模型相匹配的物理問題；三類是學(xué)生沒有經(jīng)驗(yàn)過的完全陌生的物理問題，很難通過簡單類比形成時空圖像直接找到物理模型，而要通過人的思維加工后才能形成時空圖像的物理問題。一類問題的是為了學(xué)生解決記憶和鞏固已經(jīng)學(xué)過的物理模型。二類問題是為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理模型的一般能力。三類問題才是為了培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)物理模型的創(chuàng)新能力。下面主要談?wù)劦诙悊栴}和第三類問題。
1、物理模型在新情景問題中的應(yīng)用
中學(xué)物理問題與物理模型有著密切關(guān)系，它們一般都是根據(jù)物理模型構(gòu)思、設(shè)計出來的。在解題時如果能從新的物理情景中發(fā)現(xiàn)物理問題的特點(diǎn)和本質(zhì)，通過抽象、類比和等效的方法，將陌生的問題回歸到與之對應(yīng)的熟悉的物理模型上去，則會對解題起到事倍功半之效。
[例1]如圖1所示，擺長為，質(zhì)量為m的單擺懸掛在A點(diǎn)，在距離A點(diǎn)處的正下方B點(diǎn)固定一顆小釘。現(xiàn)將單擺擺球向右拉離平衡位置偏角小于50，然后無初速的釋放，不計空氣阻力，g=10m/s，求單擺由C運(yùn)動到D所用的時間。
[分析與解]物理問題的情景并不是一個簡單的單擺模型，學(xué)生不會想到單擺做簡諧運(yùn)動時的周期公式，思維受阻。但如果抓住了題中單擺擺球向右拉離平衡位置偏角小于50的特點(diǎn)時，就會使學(xué)生很容易想到單擺做簡諧運(yùn)動時的周期公式，并想象圖1中類似為右邊是擺長為的單擺，左邊是擺長為的單擺，不難求得單擺由C運(yùn)動到D所用的時間 2。
[例2]邊長為 L的正方形導(dǎo)線框水平放置在均勻分布、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小按B=B0sinωt規(guī)律變化的磁場中，如圖2所示，問線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動式的最大值是多大？
[分析與解]若用法拉第電磁感應(yīng)定律直接求解本題，將要用到高等數(shù)學(xué)知識，中學(xué)生將“無能為力”。但若抓住“磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小按B=B0sinωt規(guī)律變化”是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的根本原因，就很容易用等效的觀點(diǎn)聯(lián)想到如圖3所示的情景：邊長為 L的正方形導(dǎo)線框在感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中繞軸00/由圖示位置開始以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，顯然這兩種情況中通過線框的磁通量都是的規(guī)律變化，這樣我們就把圖2的問題回歸到我們熟悉的交流電模型上來，很容易求得感應(yīng)電動時的最大值為εm=B0ωL2。
[例3]如圖4所示，一根輕彈簧豎直的立在水平地面上，下端固定于地面。在彈簧的正上方有一個物塊，物塊由某高處自由落體到彈簧上端0，將彈簧壓縮，彈簧被壓縮x0時，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度隨下降的位移x變化的圖象(如圖5所示)可能是
[分析與解]本題若直接對物體在0/位置進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求加速度a，很難判斷加速度是a=g、a>g、a
2、物理模型的開發(fā)應(yīng)用
物理模型的開發(fā)是指解答物理問題中，問題給出的現(xiàn)象、狀態(tài)、過程及條件并不顯而易見，也沒有現(xiàn)成的常規(guī)的物理模型可直接應(yīng)用，必須通過細(xì)心比較、分析、判斷等思維后才能構(gòu) 3 建新的物理模型。
[例4]如圖6，用長為L的鐵絲繞成一個總高度為h的等距螺旋線圈，將它豎直的固定在水平桌面上。穿在鐵絲上的小球可沿此螺旋線從靜止開始無摩擦的自由滑下。求小球從最高點(diǎn)滑到桌面所用的時間？
[分析與解]題中的物理情景雖有彈簧但不是彈簧振子模型。小球沿等距螺旋線無摩擦地盤旋而下的情景設(shè)計使學(xué)生的思維茫然，無法找到熟悉的已知物理模型。如果我們借助數(shù)學(xué)的“無限分割法”將螺旋線分割成若干相等長度的小段，每小段的曲線都可以看成直線構(gòu)成一個微型斜面，如是整個螺旋線就可以等效成若干斜面的組合，從而等距螺旋線圈等效為一個“斜面模型”如圖7。由斜面模型及牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式得到小球從最高點(diǎn)滑到桌面所用的時間。
[例5](如圖8）在無限大的金屬板的上方距板d處有一電量為Q正電荷，求金屬板表面P點(diǎn)附近的場強(qiáng)的大小（QP垂直于板面）。[分析與解]這是一個按常規(guī)的求解思路很難解決的題，P點(diǎn)的場強(qiáng)應(yīng)為電荷Q與板上感應(yīng)負(fù)電荷在該處產(chǎn)生的場強(qiáng)的疊加，而學(xué)生不會計算板上的感應(yīng)負(fù)電荷在P附近產(chǎn)生的場強(qiáng)，也找不到相應(yīng)的物理模型與之匹配，如果開發(fā)一個類似平面鏡成像的“鏡面對稱”的模型，4 即設(shè)想在金屬板得下方與正電荷Q的位置對稱點(diǎn)存在一個負(fù)電荷，如圖9所示，則P點(diǎn)附近的場強(qiáng)等效為一對正電荷和負(fù)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的疊加，問題就迎刃而解。由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式和場的疊加原理得:。
以上數(shù)例中，前三例是課本上已充分分析、討論過的已知模型，后二例是習(xí)題教學(xué)中建立起來的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停@兩類模型在解題中都有很多應(yīng)用。在解題時，要充分利用已知模型，將相關(guān)的知識，方法、經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，在頭腦中形成一個便于存儲、利于提取的靈活系統(tǒng)。在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生物理模型建構(gòu)的能力是教育和教學(xué)的重要目標(biāo)之一，也是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。因此，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)注意開展物理模型建構(gòu)過程的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)物理問題，嘗試物理模型建構(gòu)，利用物理模型解決實(shí)際問題，健全學(xué)生解決物理問題的能力。
第二篇：物理教學(xué)應(yīng)重視能力的培養(yǎng)
物理教學(xué)應(yīng)重視能力的培養(yǎng)
在中學(xué)物理教學(xué)中既要重視傳授知識，更要重視培養(yǎng)、提高學(xué)生的能力。加強(qiáng)能力的培養(yǎng)，是中學(xué)物理教學(xué)的重要任務(wù)。那么在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)該注意培養(yǎng)哪些能力呢?
“大綱”中指出：教學(xué)中要重視概念和規(guī)律的建立過程，要重在理解。學(xué)好物理，要重在理解，要切實(shí)提高理解能力，這是基礎(chǔ)的一環(huán)。這個基礎(chǔ)薄弱，其它方面的能力，諸如推理能力、分析綜合能力等也就失去了依據(jù)。對中學(xué)物理教學(xué)來說，理解能力主要是指：對物理概念和物理規(guī)律的確切含義，對用來表示物理概念和物理規(guī)律的各個物理量的確切意義，是否已經(jīng)都弄明白了；對物理規(guī)律的適用條件是否理解，能否在簡單情況下應(yīng)用它們；是否能夠清楚認(rèn)識概念和規(guī)律的表達(dá)形式(包括文字表述和數(shù)學(xué)表述)，對同一概念和規(guī)律的各種表達(dá)形式是否已有清楚的認(rèn)識，能否鑒別關(guān)于概念和規(guī)律的似是而非和似非而是等各種不正確的說法；能否理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系。學(xué)生在平時學(xué)習(xí)物理學(xué)時，應(yīng)十分重視這種能力的培養(yǎng)和提高，加深對物理概念和規(guī)律的理解，深思熟慮其含義，使之變成自己的觀點(diǎn)。要花力量養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素質(zhì)。否則，若在學(xué)過物理學(xué)后，只是死記住一些定義和公式，則碰到具體問題時，就難以用科學(xué)的物理眼光去分析問題，不能把普遍公式與具體情景聯(lián)系起來，或者不管條件亂套公式，看不清問題的實(shí)質(zhì)。
“大綱”中指出：要通過概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識的運(yùn)用等，培養(yǎng)學(xué)生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力。其實(shí)，上面所說的理解能力，也包括在思維能力中，下面著重說一說推理判斷能力和分析綜合能力。
推理判斷的能力，主要是指：根據(jù)已知的知識和所給出的物理事實(shí)與條件，對物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷；或根據(jù)已知的規(guī)律或理論經(jīng)過推導(dǎo)論證，得出新形式的定理或推論；或應(yīng)用必要的數(shù)學(xué)對問題進(jìn)行推導(dǎo)，得到新的結(jié)論或公式，作出判斷。推理和判斷是物理學(xué)中常用的方法，應(yīng)該努力提高學(xué)生這方面的能力。物理學(xué)中的推理要以物理理論和事實(shí)為依據(jù)，思維過程一定要合乎邏輯，絕不能憑空臆造或不合邏輯的推理。因此，透徹了解和熟悉物理學(xué)的各個基本概念和基本規(guī)律，認(rèn)真分析具體問題所給出的事實(shí)，想清楚其中的道理，這是進(jìn)行推理的前提和基礎(chǔ)。同時還要訓(xùn)練自己思維的邏輯性和嚴(yán)密性，只有周密的思考，才能進(jìn)行正確的推理。
分析綜合能力是思維能力的一部分，主要是指：能獨(dú)立地對具體問題進(jìn)行具體分析，弄清所給問題中的物理狀態(tài)、物理過程和物理情景，弄清產(chǎn)生的原因與條件，這是解決物理問題的鑰匙，不但復(fù)雜問題要這樣做，簡單問題也應(yīng)這樣做。要通過知識的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地、靈活地分析和解決實(shí)際問題的能力。在平時教學(xué)中，老師應(yīng)該要求學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)的概念、規(guī)律和模型等知識對具體問題進(jìn)行具體分析，弄清所給問題中的物理狀態(tài)、物理過程和物理情景，找出其中起主要作用的因素及有關(guān)條件；或把一個復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系，并能在此基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識綜合解決物理問題。
處理物理問題時，有時可從不同的角度，或用不同的方法來處理。這就要求有靈活處理問題的能力。這種能力的基礎(chǔ)是要把基本概念和基本規(guī)律理解透徹，并力求融會貫通與相關(guān)知識之間的聯(lián)系。這樣，處理物理問題時才會有較大的“自由度”，否則就會思維狹窄，缺乏從不同角度看清其中道理的眼光和能力。
分析綜合能力也表現(xiàn)在要求學(xué)生會獨(dú)立地處理不熟悉或者未見過的問題。處理這類問題所需的基本概念和基本規(guī)律都是學(xué)生已學(xué)過的，要求學(xué)生能獨(dú)立地、靈活地、創(chuàng)造性地處理這類問題。這種能力對于優(yōu)秀人才是十分重要的。這類問題并不一定復(fù)雜，有的看起來可能很簡單，涉及的知識內(nèi)容亦不一定多。它不僅要求學(xué)生對涉及的基本概念、基本規(guī)律具有比較準(zhǔn)確和深刻的理解，還要求學(xué)生能獨(dú)立地把它們應(yīng)用到所涉及的問題中去。
物理學(xué)是一門精確科學(xué)，與數(shù)學(xué)有密切的關(guān)系。物理學(xué)又是一門基礎(chǔ)科學(xué)，是整個自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。但在應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題時，一般或多或少總要進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算進(jìn)行推理的，而且處理的問題愈高深，應(yīng)用的數(shù)學(xué)也愈多。所以在中學(xué)物理教學(xué)中要重視培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具表達(dá)和處理物理問題的能力。要求學(xué)生能根據(jù)具體物理問題列出物理量之間的關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)和求解，并根據(jù)結(jié)果作出物理結(jié)論。要學(xué)會運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖象進(jìn)行表述、分析和處理問題。這里的所說數(shù)學(xué)運(yùn)算，既包括數(shù)字運(yùn)算，也包括符號運(yùn)算。既要重視定量計算，也要重視定性和半定量的分析和推理。
在中學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，要注意培養(yǎng)起學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣和素質(zhì)，不斷提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。對中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕侵福耗茉诶斫獾幕A(chǔ)上獨(dú)立完成“教學(xué)大綱”中所列的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理并會控制實(shí)驗(yàn)條件，會用在這些實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法，會正確使用在這些實(shí)驗(yàn)中用過的儀器進(jìn)行觀察和測量，會觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。了解誤差和有效數(shù)字的概念，會獨(dú)立地寫出簡要的實(shí)驗(yàn)報告。應(yīng)該要求學(xué)生對每一個學(xué)生實(shí)驗(yàn)，都要理解其實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)器材，掌握實(shí)驗(yàn)方法與步驟。對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象要仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析，能處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非預(yù)期的現(xiàn)象。能準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，并能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得出正確結(jié)論。在物理實(shí)驗(yàn)中是離不開觀察的。一個觀察能力不強(qiáng)的考生，其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ步^不會強(qiáng)。要通過觀察自然現(xiàn)象和日常生活中的物理現(xiàn)象，進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。在自然現(xiàn)象和日常生活中與物理有關(guān)的現(xiàn)象非常多，如果能培養(yǎng)起學(xué)生隨時觀察物理現(xiàn)象的習(xí)慣和興趣，盡管觀察到的物理現(xiàn)象有些他們還可能不完全了解，但仍能激起他們學(xué)習(xí)物理的興趣。如果學(xué)生能帶著問題學(xué)物理，那將極大地提高他們學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性。對中學(xué)物理教學(xué)來說，觀察能力主要是指：能有目的地觀察，能辨明觀察對象的主要特征，認(rèn)識觀察對象所發(fā)生的變化過程以及變化的條件。要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)到的物理知識，對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行思索，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。
在中學(xué)階段應(yīng)該著重培養(yǎng)的能力還有獨(dú)立思考的能力、閱讀能力、表達(dá)能力、想象能力以及自學(xué)能力等等。當(dāng)然培養(yǎng)這些能力，應(yīng)該是中學(xué)階段各學(xué)科的共同任務(wù)。但應(yīng)該指出，對于物理學(xué)科，這幾方面的能力是非常重要的。如果學(xué)生在這幾方面的能力較弱，那么他們也是不可能學(xué)好物理的。所以在中學(xué)物理教學(xué)中，應(yīng)該注意與其它學(xué)科配合，努力提高學(xué)生這幾方面的能力。 返回頁首
上面我們歸納了“教學(xué)大綱”中提出的在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)該注意培養(yǎng)的幾方面能力，并簡單地對其含義加以闡述。下面著重談一下在中學(xué)物理教學(xué)中如何培養(yǎng)能力。
1.貫徹因才施教原則，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
老師要認(rèn)真貫徹因才施教的原則，注意研究學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、實(shí)際水平、心理特征和認(rèn)知規(guī)律。在教學(xué)過程中，老師要從學(xué)生的實(shí)際水平出發(fā)，設(shè)法提高他們的自信心和學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，使他們能夠積極地、主動地獲得知識和提高能力。這一點(diǎn)非常重要，如果學(xué)生沒有了學(xué)習(xí)的積極性和主動性，失去了學(xué)習(xí)的信心和興趣，那么無論老師如何努力，都無法使學(xué)生取得好成績。在教學(xué)中，老師要注意啟發(fā)學(xué)生積極開動思維，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣和能力，要指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。講解不宜過細(xì)，老師不要把自己所有的心得體會都一股腦兒地灌給學(xué)生，要留給學(xué)生充分的獨(dú)立思考、獨(dú)立鉆研的空間。要鼓勵學(xué)生獨(dú)立地鉆研問題和解決問題。要教育學(xué)生自己歸納所學(xué)到的知識和方法，經(jīng)過獨(dú)立思考，達(dá)到融會貫通，舉一反三，形成正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并提高獨(dú)立工作能力和自學(xué)能力。總之老師的責(zé)任是教會學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是代替學(xué)生學(xué)習(xí)。
學(xué)生之間的差距是客觀存在的，是不可能消滅的。教育的目的并不是去消滅這種差距，拉平學(xué)生的實(shí)際水平。通過教學(xué)，一方面要千方百計地努力使全體學(xué)生達(dá)到教學(xué)計劃和教學(xué)大綱預(yù)定的最基本的教育目標(biāo)和教學(xué)要求。另一方面則應(yīng)創(chuàng)造條件，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，讓學(xué)生自己積極主動地開動思維，通過自我開拓，舉一反三，加深對學(xué)到的知識內(nèi)容的理解。并在這種自我開拓的過程中，使自己的獨(dú)立工作能力得到鍛煉和提高。如果老師把本應(yīng)屬于學(xué)生自我開拓的內(nèi)容，即心得體會，經(jīng)老師開拓后灌輸給學(xué)生，盡管這些老師是想使學(xué)生學(xué)得更深入一些，完全出于好心，也非常辛苦，但結(jié)果往往事與愿違?；A(chǔ)差的學(xué)生反而會感到物理內(nèi)容高深莫測，分不清主次，而處于被教師牽著走的被動狀態(tài)。久而久之就會逐漸喪失了學(xué)習(xí)物理的興趣與信心，覺得自己不是學(xué)習(xí)物理的料，處于一種“痛苦的學(xué)習(xí)”之中。而基礎(chǔ)好的學(xué)生則由于失去了自我開拓、舉一反三的機(jī)會，獨(dú)立工作能力也得不到鍛煉和提高。所以這種教學(xué)方法不管對學(xué)習(xí)較好的或?qū)W習(xí)較差的學(xué)生都是不可取的。
教學(xué)的要求不是封頂?shù)?，高中學(xué)生的好奇心和求知欲都很強(qiáng)，物理課會也應(yīng)該會啟發(fā)他們對各種物理問題的興趣。如果因?yàn)閷W(xué)生所提的問題超出教學(xué)大綱的要求范圍，或者因?yàn)楦呖疾豢?，便一次又一次要求學(xué)生這也不要去想，那也不要去問，其結(jié)果就會使學(xué)生探求的欲望和創(chuàng)新的意識受到抑制，久而久之便會使學(xué)生陷入一種墨守成規(guī)，一切為了應(yīng)付考試的“痛苦的學(xué)習(xí)”之中。這對培養(yǎng)人才特別是優(yōu)秀人才是十分有害的。所以“揠苗助長”和“抑制生長”都是教學(xué)中的大忌，應(yīng)努力防止。
2.改進(jìn)教學(xué)方法，提高課堂效率
課堂教學(xué)必須分清主次，突出重點(diǎn)。對重點(diǎn)的概念和規(guī)律要力求理解得更深一些，并充分發(fā)揮這些重點(diǎn)的概念和規(guī)律在發(fā)展智力、培養(yǎng)能力方面的作用。在課堂教學(xué)中一定要突出基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律的教學(xué)?！拔锢怼闭n的教學(xué)一定要突出一個“理”字，決不能把“物理”教成“無理”。大家都知道要想學(xué)好物理，必須重在理解。所以在教學(xué)中要重視對物理現(xiàn)象的分析，因?yàn)樗俏锢砀拍詈鸵?guī)律形成的基礎(chǔ)。老師在講解物理概念時，一定要重視得出物理概念和物理規(guī)律的過程。要通過對實(shí)例、演示或?qū)嶒?yàn)的分析，或者理論的推導(dǎo)引出新的概念、定理和結(jié)論，使學(xué)生清楚地了解物理知識形成的過程。老師要注意通過對物理現(xiàn)象、物理概念和物理規(guī)律的講解過程，來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和想象能力，發(fā)展他們的智力。在教學(xué)過程中，老師應(yīng)該注意貫徹循序漸進(jìn)的原則。知識要逐步積累、擴(kuò)展和加深，獨(dú)立工作能力、思維能力、自學(xué)能力等要逐步提高，不能要求過急過高。否則就可能挫傷學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)物理的興趣。
課堂教學(xué)的重點(diǎn)必須放在對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律的講解上。絕對不應(yīng)該用講解大量例題，來代替對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律的講述。應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生把注意力首先放在對概念和規(guī)律的理解上，而不應(yīng)該急于做大量的習(xí)題。學(xué)習(xí)物理的目的不是為了解題，決不能把老師講例題，學(xué)生做習(xí)題作為物理教學(xué)的核心或重點(diǎn)。當(dāng)然，在老師已對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律做了充分講解的基礎(chǔ)上，講解適當(dāng)數(shù)量的例題是必要的，但不是愈多愈好。同樣在學(xué)生對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律等基本內(nèi)容已有充分復(fù)習(xí)、理解的基礎(chǔ)上，做一定數(shù)量的習(xí)題是必須的，但也不是愈多愈好。有人說，老師多講一些例題，學(xué)生多做一些習(xí)題，可以使學(xué)生熟悉更多的題目類型及其解法。這樣在參加考試時可以取得較好的成績。這種看法是不正確的。老師講例題，學(xué)生做習(xí)題，其目的決不能是為了使學(xué)生熟悉更多的題目類型，以便應(yīng)付考試。老師講例題，是為了給學(xué)生做示范，教給學(xué)生如何對具體問題進(jìn)行具體分析，綜合運(yùn)用學(xué)過的物理概念和物理規(guī)律來處理、解決具體的物理問題。學(xué)生做習(xí)題的目的，一是檢查自己對物理概念和物理規(guī)律是否真的理解了，是否能夠在實(shí)際問題中靈活地運(yùn)用它們。二是通過做習(xí)題，鍛煉并提高自己的理解能力、邏輯推理、分析綜合等思維能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力等等。所以學(xué)生每做完一道習(xí)題，都應(yīng)總結(jié)一下，看看通過做這道習(xí)題，自己對物理概念和規(guī)律的理解上有那些新的體會。檢查自己是否能獨(dú)立地對具體問題進(jìn)行具體分析，對習(xí)題中所給的物理狀態(tài)、物理過程和物理情景產(chǎn)生的原因和有關(guān)的條件等等是否能獨(dú)立地弄明白，能否獨(dú)立地進(jìn)行邏輯推理。所以每做一道習(xí)題，都要力求在能力上有所提高。總之，學(xué)生做習(xí)題貴在獨(dú)立完成，貴在精而不在多。應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生做習(xí)題時，一定要經(jīng)過獨(dú)立思考，不能機(jī)械地套用老師講過的例題或者自己以前做過的題目類型。只有這樣才能期望切實(shí)有效地提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，以應(yīng)付各種有關(guān)的考驗(yàn)，當(dāng)然也包括考試的考驗(yàn)。
有人說為了使學(xué)生日后能較順利地應(yīng)付高考，在平時教學(xué)中就要“瞄準(zhǔn)高考”，使學(xué)生適應(yīng)高考的要求。這也是某些老師雖明知“應(yīng)試教育”不正確的，但在教學(xué)中又自覺不自覺按它辦的理由。高考是選拔性考試，是由合格的高中畢業(yè)生參加的大規(guī)模考試，是在學(xué)完了全部高中物理課程之后進(jìn)行的考試，其難度、所考查的能力要求以及試題的綜合程度等等方面，與學(xué)生初學(xué)物理時的考試是不同的，要求要高得多。學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的過程，是由易到難、由簡單到復(fù)雜的過程。如果在初學(xué)物理時，就瞄準(zhǔn)高考，按高考的要求來考查學(xué)生，做大量類似于高考試題的題目，反而會使學(xué)生處于被牽著鼻子走的被動狀態(tài)。結(jié)果不但學(xué)生的能力得不到提高，反而會削弱學(xué)生對基本概念、基本規(guī)律的理解，使學(xué)生失去對學(xué)習(xí)物理的信心和興趣。無數(shù)事實(shí)都說明，過早地在教學(xué)過程中瞄準(zhǔn)高考，越是瞄得準(zhǔn)，偏差反而可能越大。瞄準(zhǔn)高考進(jìn)行教學(xué)的結(jié)果是，由于基本概念不清，基本規(guī)律不懂，基本的能力沒有得到提高，學(xué)生只能照葫蘆畫瓢。一旦高考的試題有所變化，這樣教出來的學(xué)生便處于無力對待的狀態(tài)。所以“瞄準(zhǔn)高考，一步到位”教學(xué)方法是要不得的，因?yàn)樗`反了循序漸進(jìn)的原則，是不可能取得好的教學(xué)效果的。
目前在中學(xué)中普遍存在著所謂“題?！睉?zhàn)術(shù)，目的是為了使學(xué)生盡量多熟悉一些題型和解法，以便日后在參加高考時能適應(yīng)高考，取得好成績。但是，就是從提高學(xué)生高考成績來說，“題?！睉?zhàn)術(shù)也不是有效的。從近些年來的全國高考物理試卷來看，歷年高考物理試卷中都有相當(dāng)數(shù)量的試題，是著重考查考生知識面的。還有相當(dāng)數(shù)量的試題對考生的能力要求并不高，是容易的或中等偏易的試題。這兩類試題加起來，按占分比例統(tǒng)計大約占整個試卷的35%左右。此外中等難度和中等偏難的試題大約占整個試卷的45%左右，難的試題只占20%左右。前兩類容易或中等偏易的試題，只要考生知道有關(guān)的知識內(nèi)容，并能在有關(guān)的問題識別和運(yùn)用它們，就不難做出正確的答案。對中等難度和中等偏難的試題，如果考生平時學(xué)習(xí)比較扎實(shí)，對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律理解得比較深入，又曾經(jīng)認(rèn)認(rèn)真真獨(dú)立自主地做過一些習(xí)題，具有一定的獨(dú)立工作能力，做對一半或三分之二應(yīng)當(dāng)不成問題。從這個分析中可以看出，即使這些考生對占20%左右的難題全部沒有做，他的物理成績也完全可能得到70來分。從歷年高考物理的答卷中看，非常遺憾，不少考生連一些原本比較容易的考查知識面的試題都沒有做對，以致影響整卷成績。這可能是由于這些考生平時在學(xué)習(xí)時，沒有把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在對基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律的理解上，相反地把太多的注意力放在做習(xí)題上了。所以就從使學(xué)生在高考中取得好成績這一角度來看，采用符合教學(xué)規(guī)律的教與學(xué)的方法，其效果也應(yīng)該比“題?！睉?zhàn)術(shù)好。歷年高考物理試卷中確有少量很難的試題。這類難題即所謂“生題”，一般難就難在比較新穎，對學(xué)生的獨(dú)立工作能力的要求特別高。企圖用“題?！睉?zhàn)術(shù)讓學(xué)生多熟悉一些題型和解法來對付“生題”是不起作用的。
3.能力的培養(yǎng)是一個潛移默化的過程
能力的培養(yǎng)是一個潛移默化的過程。關(guān)鍵是要使學(xué)生有正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，踏實(shí)的學(xué)習(xí)作風(fēng)。老師在講解物理概念和物理規(guī)律時，要思路清晰，使學(xué)生理解其中的道理，領(lǐng)會研究問題的方法。要重視物理概念和物理規(guī)律的應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用物理知識解釋物理現(xiàn)象、獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。準(zhǔn)確理解并掌握基本概念和基本規(guī)律，是培養(yǎng)學(xué)生能力的基礎(chǔ)。只有真正地打好基礎(chǔ)才能談上全面提高能力。不能認(rèn)為只有通過學(xué)習(xí)較深的內(nèi)容，做較多較難的習(xí)題，才能提高學(xué)生的能力。相反學(xué)好最基本的內(nèi)容，做一些力所能及的適合學(xué)生程度的習(xí)題，是提高學(xué)生能力的第一步。學(xué)生能力的提高，首先依靠學(xué)生平時對課程內(nèi)容獨(dú)立的、刻苦的鉆研，知識的積累和知識的運(yùn)用。不能只靠教師的灌輸，也不能靠復(fù)習(xí)階段的突擊。
學(xué)生能力的培養(yǎng)是相當(dāng)復(fù)雜的。有些人總希望能總結(jié)出一些很具體的幾條內(nèi)容，以為只要教了這幾條很具體內(nèi)容后，學(xué)生的能力就提高了。這種看法實(shí)際上是把能力“知識化”了，把能力的培養(yǎng)簡化成知識的背誦。這樣做，學(xué)生能力當(dāng)然是得不到提高的。還有些人認(rèn)為，在高
一、高二階段應(yīng)著重掌握知識，待到了高三后，再著重花力氣去提高能力。這是把知識的掌握與能力的培養(yǎng)分離的教學(xué)思想，也是行不通的。其實(shí)，能力的培養(yǎng)是一個長期的潛移默化的過程，是在掌握知識的過程中逐步鍛煉和提高的。當(dāng)然，不注意能力的培養(yǎng)，也可能掌握一些知識，但所掌握的知識是死的知識，不會運(yùn)用的知識。而且在這種不注意能力培養(yǎng)的學(xué)習(xí)過程中，還可能養(yǎng)成某些不利于提高能力的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法。如果學(xué)生在高
一、高二甚至初中階段的學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成了這些不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法，到高三時再想考慮培養(yǎng)能力，則首先必須花大力氣去改變學(xué)生的不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣。但是高三的氣氛已經(jīng)不適合改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣了。結(jié)果，能力的培養(yǎng)實(shí)際上就落空了。所以培養(yǎng)學(xué)生的能力，首先應(yīng)從學(xué)習(xí)最基本的、比較簡單的內(nèi)容抓起。在學(xué)生剛開始接觸物理時就應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的能力，形成一種良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，以利于使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法，而一種良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法正是培養(yǎng)學(xué)生能力所必須的好環(huán)境。所以說初中、高
一、高二正是培養(yǎng)學(xué)生能力的好時機(jī)。
有的學(xué)生認(rèn)為自己獨(dú)立處理問題的能力較差的原因是難的習(xí)題做得少了。于是便花很大力氣去攻難題，解一道難題，記住一種解法。這些學(xué)生腦子中雖有許多解難題和復(fù)雜題的方法，但一旦遇到自己沒有見過的情景，腦子里的記住的各種題型和解法與不熟悉的物理情景對不上號，仍毫無辦法，于是更加認(rèn)為自己做過的難題還不夠多。其實(shí)這些學(xué)生可能根本沒有找到自己獨(dú)立處理問題能力差的癥結(jié)所在。如果學(xué)生對一些基本的問題和比較簡單的習(xí)題，都是自己經(jīng)過仔細(xì)分析后獨(dú)立解答的，如果學(xué)生對求解過程中的依據(jù)，每一步涉及的基本的物理概念和基本的物理規(guī)律都有深刻的理解，那么他就具備了獨(dú)立解決較難的問題的基礎(chǔ)，再經(jīng)過解答一定數(shù)量復(fù)雜問題的鍛煉，一般他就可能具有較強(qiáng)的獨(dú)立處理問題的能力。但很多學(xué)生由于平時缺乏獨(dú)立思考、獨(dú)立處理問題的素質(zhì)與習(xí)慣，因而在碰到陌生的或者復(fù)雜的情景時，首先從心理上就感到畏懼，缺乏獨(dú)立思考、獨(dú)立分析問題與獨(dú)立解決問題的勇氣和能力。這也可算是一種非智力因素，但它卻是與智力因素緊密地聯(lián)系在一起，是要通過教育和教學(xué)來加以培養(yǎng)的。
物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)學(xué)科，通過觀察自然現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對物理知識獲得具體的、明確的認(rèn)識。這是理解物理概念和物理規(guī)律的必要基礎(chǔ)。進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，和提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣以及學(xué)習(xí)的積極性和主動性，都具有不可替代的重要作用。因此，必須要大力加強(qiáng)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。要注意克服目前在某些中學(xué)物理教學(xué)中存在的，對要求學(xué)生實(shí)際動手操作學(xué)生實(shí)驗(yàn)不夠重視的傾向。如何真正將實(shí)驗(yàn)教學(xué)落到實(shí)處，而不是“紙上談兵”，最重要的是讓學(xué)生親自動手到實(shí)驗(yàn)室中去做一做。所以每個學(xué)生實(shí)驗(yàn)都必須要由每個學(xué)生實(shí)際動手操作，決不能用黑板上講實(shí)驗(yàn)或電視里看實(shí)驗(yàn)來代替學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)也要盡可能讓學(xué)生自己動手做。對演示實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)要求學(xué)生仔細(xì)觀察現(xiàn)象，對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的分析，并理解得出的結(jié)論。只有這樣，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力才能真正提高?？傊畬?shí)驗(yàn)教學(xué)要落實(shí)到學(xué)生動腦動手上。
“教學(xué)大綱”中規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求只是最低要求，各地各校都應(yīng)該切實(shí)達(dá)到，力求做好。有條件的學(xué)校應(yīng)適當(dāng)增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)目，特別是增加一些設(shè)計性、研究性的實(shí)驗(yàn)課題。這種設(shè)計性、研究性的實(shí)驗(yàn)課題雖然不能多，但做一些確實(shí)能使學(xué)生極大地提高做物理實(shí)驗(yàn)的興趣，發(fā)揮學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的積極性和主動性。老師要加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。教育學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時要認(rèn)真思考，獨(dú)立操作，手腦并用，團(tuán)結(jié)協(xié)作，遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣和素質(zhì)。對每一個學(xué)生實(shí)驗(yàn)，應(yīng)要求學(xué)生理解其實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)器材，掌握實(shí)驗(yàn)方法與步驟。對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象要仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析，能處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非預(yù)期的現(xiàn)象。能準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，并能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得出正確結(jié)論。
第三篇：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型
類別：教學(xué)設(shè)計 題目：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型
學(xué)校：溧陽市平橋初級中學(xué) 姓名：譚成峰 電話：*** 在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型
摘要：中學(xué)物理教材中有許多物理知識比較抽象，學(xué)生往往不易理解和接受，并會因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理建模思想構(gòu)建”教學(xué)，采用模型構(gòu)建思想的方法，突出物理情景問題的主要部分，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理情景，使物理問題簡單化，這樣不僅起到增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時還潛意識地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建構(gòu) 物理模型 理想化
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，中學(xué)物理要體現(xiàn)“從生活走進(jìn)物理，從物理走向生活”的新理念。所以在教學(xué)中能否將實(shí)際問題與頭腦中已有物理模型建立聯(lián)系，將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為物理問題是關(guān)鍵。物理模型在實(shí)際問題與物理問題間起到了橋梁的作用，本文將從物理模型的概念、重要作用，以及教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理模型等方面談下自己的看法。
一、認(rèn)識物理教學(xué)中的物理模型法
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)最普遍、最基本的運(yùn)動形式的自然科學(xué)。而所有的自然現(xiàn)象都不是孤立的。這種事物之間復(fù)雜的相互聯(lián)系，一方面反映了必然聯(lián)系的規(guī)律性，同時又存在著許多偶然性，使我們的研究產(chǎn)生了復(fù)雜性。因此，許多比較復(fù)雜的問題需要我們引入能夠描述其要點(diǎn)的輔助量或建立理想化模型，幫助研究與解決問題，這就是模型法。建構(gòu)理想化模型是物理學(xué)研究中常用的方法。
物理模型是理論知識的一種初級形式，就是將我們研究的物理對象或物理過程、情境通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法，進(jìn)行“去次取主”、“化繁為簡”的處理，把反應(yīng)研究對象的本質(zhì)特征抽象出來，構(gòu)成一個概念或?qū)嵨锏捏w系，就形成物理模型。物理模型既源于實(shí)踐,而又高于實(shí)踐，在我們的生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的構(gòu)建是一種重要的 科學(xué)思維方法，通過對物理現(xiàn)象或過程，從而尋找出反映物理現(xiàn)象或物理過程的內(nèi)在本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律達(dá)到認(rèn)識問題的目的。
二、物理模型在初中物理教學(xué)中的作用
在物理學(xué)習(xí)中，有的學(xué)生經(jīng)常拿到物理題目無從下手，造成這種情況的原因是多方面的，但其中一個重要原因，就是這部分學(xué)生基礎(chǔ)不牢，沒有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門培養(yǎng)思維的學(xué)科，它特別強(qiáng)調(diào)一個“悟”字，思考的越多，感悟的越多，屬于自己的東西也就越多。因此，我們在平時解題中千萬不能貪多求快，要能概括出題目所屬的物理模型，這樣做不僅能達(dá)到舉一反三的目的，久而久之，物理建摸的本領(lǐng)也會得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領(lǐng)很多看似復(fù)雜的題目就會迎刃而解。因此，在物理學(xué)習(xí)中建立合理的模型會給我們的學(xué)習(xí)帶來事半功倍的效果。
例如：有些物理問題、現(xiàn)象或過程非常抽象，難以理解，運(yùn)用模型思維建立起模型，將使問題變得直觀形象。如在研究光現(xiàn)象時，用光線形象表示光的傳播路徑：即沿光的傳播路線畫一條直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。而實(shí)際上我們在觀察太陽、電燈??光源所發(fā)出的光時，是看不見帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型，只是為了研究光現(xiàn)象方便，如果不用光路圖就很難學(xué)習(xí)光現(xiàn)象的知識。同樣，用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見，摸不著的，為了更好地研究物體受力，并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，我們用一根帶箭頭的線段來表示力。研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。在研究磁場時用磁感線描述磁場等等。這些模型的建立，使很多物理現(xiàn)象變得很直觀，更易于我們接受。
同樣，在物理教學(xué)中，很多問題也是很復(fù)雜的，很難研究的。如能將其轉(zhuǎn)化成物理模型將使問題變得簡單化。如：對物體進(jìn)行受力分析時，可以不考慮物體的形狀和大小，可以把物體看成一個質(zhì)點(diǎn)，物體受到的力都作用在一點(diǎn)上。同樣，生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運(yùn)動，在我們研究運(yùn)動問題的時候，在某種條件下，我們就可以認(rèn)為物體做的是勻速直線運(yùn)動。
三、如何在中學(xué)物理教學(xué)中構(gòu)建及應(yīng)用物理模型 縱觀物理學(xué)發(fā)展史，許多重大的發(fā)現(xiàn)與結(jié)論，都是由于科學(xué)家們經(jīng)過大膽的猜想構(gòu)思，創(chuàng)建出科學(xué)的理想化的物理模型，并通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或?qū)嵺`驗(yàn)證，模型與事實(shí)基礎(chǔ)很好吻合前提下獲得的。如： 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，當(dāng)斜槽充分光滑時，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球?yàn)檫_(dá)到初始高度,將運(yùn)動很遠(yuǎn)。如果末端完全水平，小球?qū)⒁恢边\(yùn)動下去，永不停止。正因?yàn)橘だ锫詷?gòu)建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發(fā)現(xiàn)。
同樣，在我們?nèi)粘５慕虒W(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，有心的同學(xué)熟練掌握了這些物理模型，就可將一些看似復(fù)雜的物理情景化解為簡單模型的組合，靈活簡便地解出難題，可謂熟能生巧。而沒留心的同學(xué)只會根據(jù)最基本的概念規(guī)律去推證，結(jié)果費(fèi)時費(fèi)力，即使得出了結(jié)果，心中對那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更談不上觸類旁通，溫故知新。所以在日常教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生會運(yùn)用物理模型分析和解答實(shí)際的物理問題，在解決問題中培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理模型，其基本步驟為：
（1）通過審題，攝取題目有效信息.如：物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理情景、物理狀態(tài)、物理過程等.（2）在尋找與已有信息（某種知識、方法、模型）的相似、相近或聯(lián)系，通過類比聯(lián)想或抽象概括，或邏輯推理等，建立起新的物理模型，將新情景問題“難題”轉(zhuǎn)化為常規(guī)命題.（3）選擇相關(guān)的物理規(guī)律求解.我們平常碰到的一些物理習(xí)題，就是依據(jù)一定的物理規(guī)律、物理模型精心構(gòu)思設(shè)計而成的。只要找到事物間的聯(lián)系，就可迅速找到解決問題的途徑。
例題：（2009年荊州市中考試題）電路中有一個滑動變阻器，現(xiàn)測得其兩端電壓為9V，移動滑片后，測得其兩端電壓變化了6V，如果通過滑動變阻器的電流變化了1.5A，則()A．移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω B．移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω C．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓一定為3V D．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V 分析：本題沒有給出電路圖，電路中的元件和連接方式都不清楚，不知從何下手，下面我們就從模型建構(gòu)的角度入手：
建構(gòu)模型的指導(dǎo)思想——為了解釋一些物理現(xiàn)象，我們需要提出種種假說或假設(shè)。我們在解釋本題電壓電流變化時，不妨也提出一些假設(shè)，通過分析、推理去判斷假設(shè)是否正確，這也是我們通常所講的假設(shè)法。
本題模型建構(gòu)的詳細(xì)過程：
1定性。即確定電路各元件及其連接關(guān)系。電路中一般有電源，導(dǎo)線和開關(guān)，由題目知道該電路中還有一個滑動變阻器；移動滑片后，測得滑動變阻器兩端電壓發(fā)生變化，說明該電路中還有一個電阻與其串聯(lián)（假設(shè)是并聯(lián)，則滑動變阻器兩端電壓將保持不變）。此時形成電路初步模型如右圖1，這個電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見，學(xué)生分析解答的過程，就是識別和還原，開發(fā)和利用原有物理模型的過程。在分析物理問題時，需要有根據(jù)的抽象，剔粗取精、去偽存真。
2定量。即運(yùn)用電路公式和規(guī)律確定各物理量的大小。這里有兩種移動滑片的情況：
一是向左移動滑片，電阻變小，滑動變阻器兩端的電壓將減小6V，為3V。通過滑動變阻器的電流增大了1.5A，所以此時電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于2Ω?？梢约僭O(shè)R＝1Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動滑片前的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝15V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖2所示。
二是向右移動滑片，電阻變大，滑動變阻器兩端的電壓將增大6V，為15V。通過滑動變阻器的電流減小了1.5A，所以此前電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于6Ω。可以假設(shè)R＝3Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動滑片后的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝21V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖3所示。
由上可知，移動滑片前后滑動變阻器接人電路的阻值都不是4Ω，故A、B錯；移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V，也可能為3V，故選D。
總之，由于客觀事物具有多樣性，人們不可能一下把它們認(rèn)識清楚，而采用理想化的客體，即建立正確的物理模型來代替實(shí)在的客體，就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式，便于教師引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識和掌握它們，使學(xué)生對物理本質(zhì)的理解更加細(xì)致深入，對解決物理問 題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中學(xué)物理教學(xué)中有其不可替代的作用和重要的價值。
參考文獻(xiàn)：
1、禹雙青，物理模型方法學(xué)習(xí)策略探討，湖南師范大學(xué)：教育，2005年
2、喬際平等著.《物理學(xué)科教育學(xué)》.北京：首都師范大學(xué)出版社，2000.1
3、呂明德：學(xué)習(xí)建構(gòu)主義理論 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 中學(xué)物理教學(xué)探討2001/5
4、史獻(xiàn)計，物理模型建構(gòu)的心理過程分析，《物理教師》，2005年第4期
第四篇：高中物理教學(xué)論文 淺談物理教學(xué)中的能力培養(yǎng)問題
淺談物理教學(xué)中的能力培養(yǎng)問題
內(nèi)容提要:本文從培養(yǎng)學(xué)生用自己的語言描述物理概念、物理規(guī)律和方法，用分鏡頭圖展示物理情境，用分析法理解題思路以及用物理模型聯(lián)想法進(jìn)行跳躍性思維等方面出發(fā)，闡明了物理教學(xué)中應(yīng)遵循的原則，旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的水平。
關(guān)鍵詞:自己的語言 分鏡頭圖 物理模型聯(lián)想法
我們知道，我們教給學(xué)生的物理知識，對許多學(xué)生來說，在其今后的工作、生活中，可能派不上什么用場，但如果我們能注重科學(xué)思想方法內(nèi)容的挖掘，并把它與我們所傳授的物理知識有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個可傳輸?shù)南到y(tǒng)展示給學(xué)生，幫助學(xué)生在頭腦中逐漸形成一個合理的知識結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)，就能使學(xué)生逐漸形成在比較中求遷移、求創(chuàng)新的思維策略，從而提高舉一反
三、觸類旁通的能力。這樣的教學(xué)，才能幫助學(xué)生形成一定的能力結(jié)構(gòu)，提高綜合素質(zhì)，使其受益終年?？梢?，針對物理學(xué)科的特點(diǎn)和高中學(xué)生的心理水平與知識水平的現(xiàn)狀以及社會對人才的素質(zhì)要求，我們在教學(xué)中應(yīng)堅持以下幾個原則:
一、重視培養(yǎng)學(xué)生用自己的語言表達(dá)物理概念、物理規(guī)律和物理過程的能力
我們知道，學(xué)生所學(xué)的各門功課是相互關(guān)聯(lián)的，與高中物理最相關(guān)的科目是語文，許多學(xué)生學(xué)不好物理的主要原因，在于缺乏語言基本功，不會用自己的語言描述物理概念和規(guī)律、展示清楚物理情境，從而使物理的學(xué)習(xí)變得機(jī)械、呆板。所以，我們要刻意培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。
譬如，在“楞次定律”的教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)演示、理論分析，全面剖析了楞次定律的內(nèi)涵后，學(xué)生最難把握的是“阻礙”兩字的含義，這時，我們應(yīng)該在引導(dǎo)學(xué)生分析該定律所包含的因關(guān)系的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生用“增反、減同”的結(jié)論揭示感應(yīng)電流磁場與原磁場方向間的關(guān)系，拌抓住“增反、減同”的實(shí)質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言編制判斷感應(yīng)電流方向的程序，再用相關(guān)的典型題幫助學(xué)生學(xué)會用所編程序處理問題的方法。從而，真正使學(xué)生的感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。
學(xué)習(xí)物理規(guī)律時，要幫助學(xué)生明確;運(yùn)用任何一個物理規(guī)律的基本思路，都應(yīng)從規(guī)律本身中尋找。并幫助學(xué)生用自己的語言理清運(yùn)用規(guī)律的思路。例如，對動能定理的運(yùn)用，首先應(yīng)理解它的物理意義:研究對象所受力的合功等于物體動能的增量。再引導(dǎo)學(xué)生剖析該定理所包含的因果關(guān)系，使學(xué)生明確要運(yùn)用好動能定理就應(yīng)該弄清楚“合功”與“動能的增量”，而要求“合功”，首先要明確對象的受力情況，就必然要進(jìn)行受力分析;要求“動能的增量”，當(dāng)然要知道初、末動能(或初、末速度)，就應(yīng)該進(jìn)行運(yùn)動情況的分析?？梢姡\(yùn)用動能定理的基本思路是:(1)選擇研究對象;(2)畫出對象運(yùn)動的情景圖;(3)畫出對象的受力圖;(4)根據(jù)動能定理列出方程，統(tǒng)一單位后求解。
又例如，對這樣一個問題:如圖1所示，質(zhì)量為m的物體A與傾斜角為中的斜面間的摩擦系數(shù)為u，力F拉著物體A從斜面底端勻速地運(yùn)動到頂端，要使F作功最小，F(xiàn)與斜面的夾角a應(yīng)是多少?.....................()
A、0 B、л/2 C、л/2-Ф D、Ф
該題，用常規(guī)方法求解時，一般是先找出所作的功與a的函數(shù)式wF(a)，再討論當(dāng)a多大時，WF取得最小值。這樣處理，比較繁瑣，但若求解者對物理 規(guī)律的理解達(dá)到能用自己的語言運(yùn)用物理規(guī)律思考問題的境界時，就會換個角
度去思考:通過F作功，能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？從而迂回到能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的觀點(diǎn)得出外力作功所消耗的其它形式的能的一部分轉(zhuǎn)化成重力勢能ΔEP(是定值)，別一部分在克服摩擦力作功中轉(zhuǎn)化為熱能Q。要使外力作功最小，就應(yīng)使Q等于零，即使物體與斜面間無摩擦力的作用。這樣，只能是物體僅在重力和拉力作用下沿斜面緩慢地向上運(yùn)動，F(xiàn)是重力的平衡力。所以,a=л/2-Ф,答案為(C)。
二、培養(yǎng)學(xué)生用分鏡頭圖展示物理情境的能力
我們知道，物理解題的過程，實(shí)質(zhì)上就是尋找物理量間數(shù)量關(guān)系的過程，物理公式(如牛頓第二定律、動能定理等等)就是各相關(guān)物理量在數(shù)量關(guān)系方面的經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)。許多學(xué)生學(xué)不好物理的外傾性的表現(xiàn)是解題時死套公式、閉門造車，其根源在于不會展示物理情境，從而在解稍難一些的物理題時，思維混亂，甚至?xí)陬^腦中出現(xiàn)一片空白的現(xiàn)象，陷入解題的困境。事實(shí)上，許多物理公式是條件公式，離開了條件，公式就失去了效力。我們之所以要強(qiáng)調(diào)物理過程的分析，花大力氣培養(yǎng)學(xué)生用分鏡頭圖順理成章的把一個復(fù)雜的物理情景用一系列彼此獨(dú)立而又有聯(lián)系的單一物理情境展示出來，就是為了把一個綜合題分解為一個個簡單題。在這個過程中，讓各種情境中的物理?xiàng)l件充分地曝光，從而降低了運(yùn)用物理規(guī)律的難度?？梢姡锢斫虒W(xué)中，只要展示清楚物理情境，強(qiáng)制學(xué)生形成條件化了的知識，就能使學(xué)生在再次面臨這些條件時，能迅問題和解決問題的能力。
速、準(zhǔn)確地提取有關(guān)的知識，提高分析[例 1] 在光滑平直的軌道上有兩個玩具小車A、B，它們的質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=6kg，它們間用一根輕繩相連，開始時繩子完全松弛，二車緊靠在一起，如圖2示，現(xiàn)用3N的水平恒力F拉B時，使B先起動，繩繃緊后，再拖動A前進(jìn)。在B車前進(jìn)了0.75m時，二車共同速度為V=2/3m/s。求連接二車的繩長 L(不計阻力，車可視為質(zhì)點(diǎn))? 分析 :由題意可知，A、B二車運(yùn)動的分鏡頭圖如圖3所示。其中，在圖甲—乙過程中，小車B在外力作用下向右作勻加速直線運(yùn)動，到乙圖時繩子恰被拉直，而后在與乙—丙圖對應(yīng)的極短的時間內(nèi)，A、B發(fā)生完全非彈性碰撞中動量近似守恒;丙—丁過程中，A、B在外力作用下，一起作勻加速運(yùn)動，在上述各個階段中由相應(yīng)的物理規(guī)律可得;甲－乙：vB2=2aBL, F=mBaB 乙－丙：MBvB=(mA+mB)u1 丙－?。篣22=u12+2a(0.75-L)F=(mA+mB)a 聯(lián)立以上方程，并代入數(shù)據(jù)得:L=0.25m 這樣的分析，物體運(yùn)動的整個過程中所包含的物理情境都展示地清清楚楚了：有些什么過程?各有什么特征?該用什么物理規(guī)律建立物理量間的數(shù)量關(guān)系等等，自然是一目了然的事。
三、幫助學(xué)生學(xué)會用分析法考慮問題
有些學(xué)生在分析物理問題時，往往會束手無策，從常規(guī)的物理解題經(jīng)驗(yàn)方面看，當(dāng)然是由于沒有形成先從運(yùn)動和力的關(guān)系入手分析、展示清楚物理情境，再選擇合適的物理公式建立物理量間數(shù)量關(guān)系的思維定勢的緣故，但從解題策略方面看，其根本原因在于缺乏良好的解題策略，沒有形成良好的思維程序。我覺得，高中階段，學(xué)生最容易掌握的就是“分析法”處理物理問題的策略。用分析法分析問題，不僅可以使學(xué)生形成清晰而完整的解題思路，更可以起到思路的自我提醒的作用，從而使學(xué)生避免解題中的盲目性，為順利解題提供保證。
所謂“分析法”的推理過程是從問題的結(jié)論(或待求的結(jié)論)出發(fā)向已知條件逆推的過程，具體地說，是在認(rèn)真審題、分析題意的基礎(chǔ)上，首先找出能直接回答題目中問題的物理規(guī)律或公式，觀察這個公式中包含哪些新的未知量(實(shí)際上是中間變量)，再列出與這幾個中間未知量有關(guān)的物理公式，如果這個式子仍然含有新的未知量，就再找出與這些新的未知量有關(guān)的公式，……按這樣的邏輯思維順序逐漸分析、推理下去，直到待求的物理量全部可以用已知量表示為止。
[例2]如圖4示，長L=lm，質(zhì)量m=lkg的木板A靜止地放在光滑的水平面上，其左端上面放一個質(zhì)量ml=lkg的小塊B，現(xiàn)在B上作用20N的水平恒力F，使B由靜止開始向右運(yùn)動，直至滑離A止，已知A、B間的摩擦系數(shù)ц=0.5，求:(1)力F的沖量;(2)力F所作的功。
分析:B在F作用下由靜止開始向右作勻加速運(yùn) 動時，A也在B的摩擦力作用下向右作勻加速運(yùn)動，直至A、B分離。這個過程中，A，B運(yùn)動的分鏡頭圈如圖5示。設(shè)A、B在這段時間t內(nèi)的加速度和位移分別為按分析法的思路可依次列出以下等式: l=Ft,W=FSA，SA=1/2aAt2,SB=1/2aBt2，aA和aB、SA和SB，則 SB=SA+L,aA=цmg/M,aB=(F-цmg)/m
聯(lián)立以上方程，并代入數(shù)據(jù)可得:W=30J,I=9NS。
本題，當(dāng)然也可以由動量和機(jī)械能的知識入手求解。由分析法的思路可寫出以下式子: I=ΔP=MVA,+mvB
W=1/2MvA2+l/2mvB2+цmgL
(F-цmg)SB=l/2mvB
2цmgSA=1/2mvA2
SB=SA+L(F-цmg)t=mvB
цmgt=MvA
聯(lián)立以上方程，同樣可得結(jié)果。
可見，一些綜合題，由于物理情境比較復(fù)雜，已知條件多(有些已知條件還比較隱蔽)涉及到的物理知識也比較多，一個缺乏經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生往往會感到無從下手，因而，編制好運(yùn)用各種知識的程序，并熟練掌握一些相關(guān)的典型題是十分必要的，但一個綜合題中，“究竟要用到哪些知識?先用什么知識，后用什么知識?”許多學(xué)生則是不夠明確的，而分析法從結(jié)論出發(fā)，3 目的明確，邏輯性強(qiáng)，有利于啟發(fā)思維，便于學(xué)生掌握運(yùn)用，它在解題中就像一臺文藝晚會的導(dǎo)演一樣，有效地調(diào)控著解題的思路。
四、提高學(xué)生對物理模型的聯(lián)想能力與遷移能力
教學(xué)實(shí)踐表明，落實(shí)了以上三個原則的內(nèi)容后，學(xué)生完全可以具備一定的分析問題和解決問題的能力。但光這樣還不夠!教學(xué)中還得強(qiáng)化學(xué)生的模型意識，提高模型的聯(lián)想能力和遷移能力;我覺得，我們平時所謂的“XX學(xué)生學(xué)得比較活”，實(shí)際上是指這個學(xué)生具有一定的分析問題和綜合問題的能力與類比能力。亦即具有跳躍思維的本領(lǐng)，在考慮問題時，善于在不同的知識面上進(jìn)行跳躍性思維，從而找到解題的捷徑。顯然，積累一定數(shù)量的物理模型(包括相關(guān)的典型題)是具備跳躍能力的根本保證。事實(shí)上，考試中光具備分析問題的能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如果每個問題都按部就班的去分析一番，時間還夠嗎?只有幫助學(xué)先掌握一些基本的、典型的物理模型，考試時才會在頭腦中不斷出現(xiàn)“就是它”的閃念，而只需對極少數(shù)的問題才有從比較原始的起點(diǎn)入手分析的必要。這樣，考試時才能思如泉涌、成竹在胸。
那么，應(yīng)怎樣培養(yǎng)學(xué)生的模型聯(lián)想能力呢?
1、抓住模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理聯(lián)想，活躍解題思路
(例3] 把一根長為L的光滑鋼絲均勻地繞成一個高h(yuǎn)的彈簧?，F(xiàn)把該彈簧豎直固定在地面上，讓一個小環(huán)穿在鋼絲上，并使其由靜止開始下滑，假設(shè)整個過程中彈簧的形變可忽略，求環(huán)下滑過程所用的時間。
分析:小環(huán)下滑時，只受重力和鋼絲對它的支持力。顯然，支持力始終與速度方向垂直，只改變速度的方向，改變速度大小的力是重力沿鋼絲切線方向的分力。因此，小環(huán)下滑過程所需的時間只決定于重力沿鋼絲切線方向的分力。這樣自然容易使我們聯(lián)想到滑塊沿光滑斜坡下滑的情境(一般的人也玩過將一個直角三角形紙片繞其一直角邊卷起時其斜邊形成一個螺旋線的游戲)。所以，我們將彈簧以其中心軸為軸展開成如圖6所示的直角三角形ABC，其中AC=H，AB=L，從展開的過程可知，鋼絲上各點(diǎn)的切線與水平面均成0角。故小環(huán)沿彈簧滑下的運(yùn)動可等效于沿直角形斜邊由頂開始的下滑運(yùn)動。顯然：
L=1/2at2, a=gsinθ，∴t=[2L2/(gh)]1/2 可見，借助模型的聯(lián)想，在物理解題中可以發(fā)揮化繁為簡、變難為易的作用。
2、挖掘模型中隱含的相關(guān)知識，把握特征，強(qiáng)化應(yīng)變能
[例4] 如圖7所示，ABC為全反射棱鏡的主截面，一單色光射向全反射棱鏡時，其入射光線與出射光線如圖中的1、2所示，試完成光路圖。
分析:本題中，光先被AB面折射后進(jìn)入棱鏡，而后分別經(jīng)AC和BC面全反射和折射后出射，欲依照這樣的物理過程直接作出光路圖是不可能的。但若抓住光在AC面上發(fā)生全反射的特點(diǎn)，把平面鏡成像的思路移植過來，就很容易畫出題中要求的光路 圖(如圖8示)了。
3、緊扣模型的物理本質(zhì)，抓住關(guān)鍵，活化知識結(jié)構(gòu)
[例5] 邊長為L的正方形導(dǎo)線水平地放在空間均勻分布的方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B=Bosinωt規(guī)律變化的磁場中，如圖9示，問線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是多少? 分析:若直接用法拉第電磁感應(yīng)定律求解，在高中階段由于受數(shù)學(xué)知識的限制將陷入“山窮水盡”的困境，但若抓住“磁通量變化是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的根本原因”這一本質(zhì)，就很容易使我們聯(lián)想到這樣的情景：如圖10示，邊長為L的正方形線框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為BO的勻強(qiáng)磁場中繞軸00/由圖中位置開始以ω的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多少？
顯然，這兩種情況中，通過線框的磁通量都按Φ=B0L2Sinωt的規(guī)律變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也應(yīng)相同，即；e=BoL2ωcosωt, 故εm=BoL2ω。
4、理清相關(guān)物理量的關(guān)系，合理取舍，揭露知識背景
[例6]真空中，速度v=6.4×107 m/s的電子束水平地射入兩平行金屬板間，如圖11 示，極長L=8.0×10-2m，間距d=5.0×10-3m，極板不帶電時，電子束沿兩極板中線通過，若在兩板間加上頻率50HZ的交流電壓u=Umsinωt，當(dāng)所加電壓的最大值Um超過某值Uo時，將開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子有時通過極板，有時間斷（不能通過），求Uo的大小。
分析：該題，許多學(xué)生都感到茫然。究其原因，在于未能通過對有關(guān)物理量在數(shù)量分析的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，因而無法把握題設(shè)的物理模型。事實(shí)上，電子束所受的重力及電子間的作用力都可以忽略，更為重要的是：電子通過兩極板的時間t=1/v=1.25×10-9s,而電壓的變化周期T=2×10-2s,顯然，t〈〈T，這表明在電子通過兩極板的時間內(nèi)電場強(qiáng)度的變化微乎其微，完全可以認(rèn)為不變。因而，容易使我們聯(lián)想到擬題者展示給我們的物理情景是：在電子通過極板的時間內(nèi)，電子的運(yùn)動可看出平拋運(yùn)動?？梢?，學(xué)生頭腦中一旦擁有“勻強(qiáng)電場”、“類平拋運(yùn)動”這兩個理想化的模型時，才會去分析題設(shè)中的數(shù)據(jù)，抓住主要矛盾進(jìn)行思考，解題思路也就極其明顯了。
5、建構(gòu)合理的知識體系，巧用類比，觸發(fā)頓悟性聯(lián)想
[例7]一輛小車在軌道MN上行駛的速度v1可達(dá)到50km/h，在軌道外的平地上行駛速度v2可達(dá)到40km/h，與軌道的垂直距離為30km的B處有一基地，如圖12示，問小車從基地出 5 發(fā)到離C點(diǎn)100km的A處的過程中最短需要多少時間（設(shè)小車在不同路面上的運(yùn)動都是勻速運(yùn)動，啟動時的加速時間可忽略不計）？
分析：顯然，用常規(guī)解法是相當(dāng)繁瑣的。我們知道，光在傳播中“走”的是時間最短的路徑。可見，我們可以把小車的運(yùn)動類比于光的全反射現(xiàn)象（如圖13示）。根據(jù)全反射知識得:sinA=v2/v1=4/5 由圖13得：sinA=X/(X2+302)1/2 小車運(yùn)動時間：t=(100-X)/v1+(X2+302)1/2/V2 由以上幾式可得：X=40km,t=2.45h。
綜上所述，我僅從老師教的角度闡述了物理教學(xué)中的幾個原則，顯然，這是很不夠的。我們知道，課堂教學(xué)是一個典型的信息交流和反饋的過程。教學(xué)中，課堂內(nèi)容所包含的各種信息是經(jīng)過教師的精心組織、編排后，有計劃、有目的、有意識地根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的心理水平和知識水平及教學(xué)所要達(dá)到的目標(biāo)對學(xué)生實(shí)施調(diào)控的過程，學(xué)生獲得這些信息后經(jīng)過自身的加工、貯存后將輸出的信息反饋給教師，使教師能及時檢查、糾正或調(diào)控原來輸出的控制信息，從而使教師傳送給學(xué)生的信息更易被學(xué)生存貯、內(nèi)化，也更有利于師生間發(fā)生信息的交互作用。教學(xué)是師生的雙邊活動過程，離開了學(xué)生的配合:既便有最好的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，也很難得到理想的實(shí)施。學(xué)習(xí)是一種艱苦的勞動，學(xué)生的學(xué)習(xí)需要聰明才智(即智力因素)，但更需要正確的學(xué)習(xí)動機(jī)、濃厚的興趣、飽滿的熱情和堅強(qiáng)的性格與毅力(即非智力因素)。我們在教學(xué)中，除了注重教法和學(xué)法的研究外，還應(yīng)十分重視學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)，努力創(chuàng)造一個良好的智能發(fā)展環(huán)境，使教學(xué)雙方在和諧的信息交流中，創(chuàng)造性的完成教學(xué)任務(wù)。
第五篇：高中物理教學(xué)論文 物理解題應(yīng)重視數(shù)學(xué)推理
物理解題應(yīng)重視數(shù)學(xué)推理
在物理解題中常常會碰到一些題，貌視不成立的結(jié)論，或者從物理意義上講是很難解釋清楚物理量之間的定量關(guān)系，但經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)工具的推導(dǎo)，卻很容易作出正確的判斷和選擇。下面略舉兩例來說明。
例1 如圖1所示，子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊后不再穿出，此時木塊動能增加了6J，那么此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為（）A．2 J B.4 J C.6 J D.8 J 分析 初看此題，似乎題給條件太少，難以定奪。子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊后不再穿出，此過程中子彈與木塊相互作用間的摩擦力F對木塊作正功，及由動能定理易知
W1?FS木?6J（1）（式中S木表示木塊在光滑水平地面滑行的位移）摩擦力F對系統(tǒng)（子彈和木塊組合）作負(fù)功
W2?FS相（2）
（式中S相表示子彈相對木塊滑行的位移）
因無法比較S木、S相的大小，W1、W2的大小關(guān)系也無法得出。所以從物理角度，表面上看此題難以確定答案。
但如果仔細(xì)分析一下整個物理運(yùn)動過程，子彈與木塊相互作用的過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)符合動量守恒定律。我們設(shè)子彈的質(zhì)量為m，初速度為V0，木塊的質(zhì)量為M，相互作用后兩者共同速度為V.則由動量守恒定律可列式 mV0?(m?M)V ○又由題可得：木塊動能增加了6 J，即 MV2?6J ○2而此過程產(chǎn)生的內(nèi)能由能量守恒關(guān)系，應(yīng)與系統(tǒng)損失的機(jī)械能數(shù)值相等，即 內(nèi)能Q?113 mV02?(M?m)V2 ○22
1式求出 V?然后由○
mV0，m?M2式與○3式可得 代入○1Mm24 ?V2?6J ○202(m?M)1 11m225 Q?mV0??V02 ○22m?M再整理得Q?1mM6 ?V02 ○2m?M4式的特點(diǎn)把○6式再變形為 又根據(jù)○1m2M?M2m2Q??V0 22(m?M)1m2M1mM22??V??V2 20202(m?M)2(m?M)1mM227 ○?6J??V022(m?M)4式和○7式不難得出Q > 6J.比較○從此題的分析解答可以看出：在審清題意、得出物理關(guān)系式進(jìn)行分析，不能得出答案的情況下，如果不畏繁瑣，經(jīng)過數(shù)學(xué)邏輯推理卻能很正確地得出結(jié)論。
例2 兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓穩(wěn)定為U的直流電源上（如圖2）。某人把一個內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端，電壓表的示數(shù)為U1，然后又把此電壓表改接在R2的兩端，電壓表的示數(shù)為U2。則
R1U“<”“=”）______1（填“>”R2U2 分析 很明顯，如果這里是理想電壓表的話，它將不會影響原串聯(lián)電壓的分配原則，此空格中應(yīng)填“=”。由于電壓表的內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的值，所以，原電路中R1的實(shí)際電壓不等于測量值U1，R2的實(shí)際電壓也不等于測量值U2，故從物理角度上看，兩者關(guān)系難以確定。怎么辦呢？如果我們不草率行事，根據(jù)物理規(guī)律，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)，則可以比較容易的得出結(jié)論。
設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，則當(dāng)電壓表并聯(lián)在R1兩端時，其示數(shù)應(yīng)為R1與RV并聯(lián)的電壓，所以有
R1RVR1?RVU11 ? ○R1RVU?R2R1?RV當(dāng)電壓表并聯(lián)在R2兩端時，其示數(shù)應(yīng)為R2與RV并聯(lián)的電壓，有 R2RVR2?RVU22 ○?R2RVU?R1R2?RV1○2兩式相比得
由○R1RVR2RV?R1R?RVR2?RVU1，?1?R2RVR1RVU2?R2R2?RVR1?RV 將右邊再通分，得
R1RVR2RVR?RVU 1?1?R2RVR1RVU2R2?RV再約分，得
?R1R2?R1RVR2?RV
?R1R2?R2RVR1?RVU1R1。?U2R2從上面兩例可以發(fā)現(xiàn)，在物理教學(xué)中如果有意識的多重視數(shù)學(xué)推理能力的培養(yǎng)，物理解題中多加強(qiáng)數(shù)學(xué)推理能力的訓(xùn)練，對拓寬學(xué)生解題分析思路、培養(yǎng)和提高學(xué)生的物理綜合解題能力是大有幫助的。
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