物理建模論文1

　　關(guān)鍵詞 物理建模 教師 學(xué)生

　　一、要有建立物理模型的意識

　　高中階段的物理模型有很多，一般可分三類：物質(zhì)模型（質(zhì)點(diǎn)、輕彈簧、理想氣體等）、狀態(tài)模型（氣體的平衡態(tài)、原子所處的基態(tài)和激發(fā)態(tài)等）、過程模型（勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動等），而物理題目的設(shè)置均是圍繞著這些物理模型展開的。在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生樹立物理模型的意識，讓學(xué)生逐步認(rèn)識到華麗包裝的題目后就是赤裸裸的常見的物理模型，做題時要剝離出題目本質(zhì)，聯(lián)系舊有知識，促進(jìn)知識遷移。也就是說，要有把問題轉(zhuǎn)化成為物理模型來研究的意識和習(xí)慣。例如關(guān)于摩擦力有這樣幾個常見判斷題：滑動摩擦力（靜摩擦力）的方向可以與物體的實(shí)際運(yùn)動方向相同嗎？相反嗎？能成任意角度嗎？運(yùn)動（靜止）的物體可以受靜（滑動）摩擦力嗎？很多學(xué)生迷惑在這些概念題中不能自拔。但當(dāng)學(xué)生心中有了擦黑板、走路、傳送帶、手握瓶子任意方向運(yùn)動等情境時，這些問題便極易解決了。打個不是很恰當(dāng)?shù)谋扔鳎�高中物理學(xué)什么？無非是彈簧彈來彈去，滑塊在斜面上滑來滑去，子彈與木塊碰來碰去，帶電粒子在電磁場中飛來飛去。

　　二、及時對已學(xué)過的物理模型歸納與總結(jié)

　　教師要善于為學(xué)生對已學(xué)物理模型進(jìn)行歸納與總結(jié)，更要善于引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行這項工作。例如我們在講《功》這一節(jié)，必然要講到摩擦力做功的問題：滑動摩擦力能做正功嗎？負(fù)功呢？能不做功嗎？靜摩擦力呢？雖說這是功的內(nèi)容，實(shí)際上如果學(xué)生對關(guān)于摩擦力的相應(yīng)物理模型很熟悉的話（擦黑板、走路、傳送帶、手握瓶子任意方向運(yùn)動等），這個問題會很容易被解決，而我們很自然地就把重難點(diǎn)轉(zhuǎn)移到一對兒滑動摩擦力或靜摩擦力做功代數(shù)和為何值這個問題上�？偨Y(jié)知識，積累經(jīng)驗(yàn)是必要且重要的！

　　三、怎樣培養(yǎng)物理建模能力

　�。ㄒ唬┒嗝襟w的應(yīng)用。

　　隨著信息技術(shù)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，教師利用多媒體課件上課已經(jīng)成為一種常規(guī)的教學(xué)方式。事實(shí)說明，多媒體技術(shù)的應(yīng)用在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)教學(xué)的直觀生動性、方便知識復(fù)習(xí)、習(xí)題練習(xí)等很多方面都發(fā)揮著巨大的作用，也給我們的物理學(xué)科教學(xué)帶來了極大的方便。我們用flash可以更加直觀生動地展現(xiàn)那些抽象的無法用手工教具展現(xiàn)的物理模型，從而加深學(xué)生的印象與理解。

　　（二）物理學(xué)史的幫助。

　　了解物理學(xué)史是學(xué)習(xí)物理課程的一項重要內(nèi)容。它不僅能提淺談高中生物理建模能力的培養(yǎng)蘆 斌（開封市第二十五中學(xué) 河南省 475000）摘 要 在物理知識體系中，物理建模的思想與方法貫穿于其各類分支，具備物理建模能力是幫助學(xué)生構(gòu)建物理學(xué)體系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培養(yǎng)提出幾點(diǎn)想法與建議。

　　關(guān)鍵詞 物理建模 教師 學(xué)生

　　高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)熱情，更是培養(yǎng)學(xué)生物理建模能力的一種有效手段。例如在《萬有引力》的學(xué)習(xí)中，從古埃及的托勒密，到意大利的伽利略，到第谷開普勒，波蘭人哥白尼，再到牛頓，科學(xué)家們在對宇宙的研究過程中都是提出各自的物理模型來比對現(xiàn)實(shí)中的現(xiàn)象，從而確立距離實(shí)際最接近的理論。牛頓為什么能夠解決困擾科學(xué)家們的三大問題從而得出萬有引力定律？正是由于他抓住了事物的主要因素，忽略次要因素，對實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)抽象化處理，得出一種能反映原物體本質(zhì)特征的理想物質(zhì)、過程或假設(shè)結(jié)構(gòu)，而這種理想物質(zhì)、過程、假設(shè)結(jié)構(gòu)就叫做物理模型。

　　（三）利用好實(shí)驗(yàn)室。

　　物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。做實(shí)驗(yàn)是檢查學(xué)生是否真正掌握某一物理模型規(guī)律的重要手段，是培養(yǎng)物理建模能力的有效途徑。沒有清晰的物理模型概念學(xué)生就不會開展實(shí)驗(yàn)過程；沒有習(xí)慣性的建模意識和正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)指導(dǎo)思想，學(xué)生就不能通過實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)自己的思維能力、動手能力、創(chuàng)新能力。讓學(xué)生帶著物理建模的意識走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，才能讓學(xué)生真正走進(jìn)物理學(xué)的精妙之門�。ㄋ模┡囵B(yǎng)熱愛生活與觀察的情感態(tài)度。

　　新課標(biāo)中，情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)是一項很重要的內(nèi)容。

　　教師要善于利用機(jī)會引導(dǎo)學(xué)生熱愛生活，熱愛觀察。知識來源于生活，觀察取決于興趣。一個熱愛生活與觀察的人必然精力充沛，富有生機(jī)與創(chuàng)造力。伽利略看見吊燈的晃動而發(fā)現(xiàn)單擺的等時性、阿基米德因洗澡時水的溢出而發(fā)現(xiàn)浮力定律、奧斯特因小磁針的偏轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)……物理模型正是來自于生活！（五）物理教師要不斷提升自己。

　　社會在進(jìn)步，科技在發(fā)展。從光電管到磁流體發(fā)電機(jī)，從宇宙飛船到粒子物理……現(xiàn)在每年高考題幾乎都會有關(guān)于新技術(shù)應(yīng)用方面的題目出現(xiàn)。這就要求教師也要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)。三尺講臺是教師展示魅力的地方，優(yōu)秀的教師能夠用自己的人格魅力、文化魅力、道德魅力征服學(xué)生，抓住學(xué)生的眼球與思維，從而潤物無聲、水到渠成。正所謂“親其師，信其道”，只有“征服”學(xué)生才能有效地在工作中貫徹落實(shí)我們的想法。

　　從伽利略開創(chuàng)近代物理先河開始，實(shí)驗(yàn)觀察加科學(xué)推理的研究方法一直是物理學(xué)發(fā)展中的指導(dǎo)思想。而理想化模型即物理建模正是為適應(yīng)這樣的研究方法而提出來的。具有物理建模意識，具備物理建模能力，是每個學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的目的之一，也是高中物理教師必須完成的非常重要的一項工作！

　　參考文獻(xiàn)：

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物理建模論文2

　　摘要：學(xué)習(xí)高中物理從某種意義上來講主要是建立基本物理模型并分析，應(yīng)用，提升的過程。教師在教學(xué)中能有效的提高基本物理模型的教學(xué)有效性，學(xué)生能在學(xué)習(xí)中提高基本物理模型學(xué)習(xí)和應(yīng)用的有效性，那么在學(xué)習(xí)和理解高中物理內(nèi)容中將會取得事半功倍的效果。

　　關(guān)鍵詞：物理模型 建模思想

　　物理是一門以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，從伽利略開創(chuàng)近代物理研究開始，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法就是物理學(xué)科研究的重要手段，同時根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行合理地，科學(xué)的理論推演，從而得到正確的結(jié)論是物理學(xué)研究的根本方法。而物理教學(xué)中的基本建模思想正是在這種研究思想的指導(dǎo)下提出的通過一定的抽象思維，適當(dāng)?shù)貙ξ锢硌芯繉ο筮M(jìn)行理想化設(shè)想形成物理模型，進(jìn)而解決物理問題的一種方法.有效地掌握，合理地應(yīng)用基本物理模型是提高物理學(xué)習(xí)效率和提升考試效益的有效方法。尤其是現(xiàn)在課程改革后所使用的教科版物理教材，更加注重對物理基本模型和基本建模思想的培養(yǎng)和應(yīng)用。所以加強(qiáng)物理基本模型和基本建模思想的培養(yǎng)是對學(xué)好物理大有益處的。

　　下面針對高中物理教學(xué)中建模方面的問題談點(diǎn)自己的看法。

　　1.物理建模的含義

　　物理學(xué)是與實(shí)際聯(lián)系很密切，且理論性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，其所研究的對象寬泛而繁雜，往往研究對象并不是以一個孤立系統(tǒng)而存在，同時還有可能存在許多的外部影響.為了方便進(jìn)行物理的理論分析，要將一些對研究會造成影響的因素忽略。當(dāng)然不能忽略問題研究的本質(zhì)。這就要求在研究問題時，要根據(jù)本質(zhì)，分析其影響因素的主次，進(jìn)而拋去次要因素，抓住主要因素，從中抽象出研究對象的簡化的理想的物理模型，這樣才能更加充分的抓住問題關(guān)鍵，這就是物理建模.

　　2.物理模型的特點(diǎn)

　　建立基本的物理模型，應(yīng)該具有三個特點(diǎn)，即代表性、方法性和美學(xué)性.

　　基本物理模型的代表性，是從許多的物理對象中經(jīng)過有針對性的忽略外部次要因素后保留下來的，抓住了研究對象的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系，因此每個物理模型都具有非常典型的代表性。例如運(yùn)動學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，電學(xué)中的點(diǎn)電荷，試探電荷等等。

　　基本物理模型的方法性，是表明每一個物理模型的確立不是憑空得出的，而是由大量的物理研究，數(shù)學(xué)推演證明，經(jīng)過反復(fù)思考完善才最終形成的，物理模型反映了物理學(xué)科的研究方法和數(shù)學(xué)基本分析思維方式。例如勻速直線運(yùn)動，勻變速直線運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動，平拋運(yùn)動，自由落體運(yùn)動，豎直上拋運(yùn)動，等等就是體現(xiàn)了物理基本模型的方法性。它代表了一種對這種運(yùn)動形式的基本的思維方式和解決方法以及數(shù)學(xué)運(yùn)算過程。在學(xué)習(xí)此類型的物理問題時，只要確定了物理過程屬于哪一種物理模型體系，那么在理解，分析，運(yùn)算是都可以進(jìn)行程式化的分析。應(yīng)用基本物理模型其本質(zhì)也是一種分析探究的過程，同時也是檢驗(yàn)基本物理模型適用范圍和是否正確的過程，還是物理思維不斷產(chǎn)生，鞏固加強(qiáng)和固化的過程。

　　基本物理模型的美學(xué)性，主要強(qiáng)調(diào)了物理基本模型表達(dá)形式的簡潔，對稱和優(yōu)美�，F(xiàn)行高中教科版教材中所提到的基本物理模型都是非常簡單但又準(zhǔn)確地反映了研究對象的本質(zhì)狀況。通過物理模型能夠簡明扼要地揭示物理問題，體現(xiàn)了物理學(xué)科的形式美.例如我們學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動的相關(guān)公式，很簡潔、對稱，當(dāng)看見這些公式后給人以一種特定的物理美感。再如，機(jī)械能守恒定律（能量守恒定律），庫侖定律，萬有引力定律，楞次定律，焦耳定律，牛頓三大定律，開普勒行星三大定律都具有很強(qiáng)的簡潔流暢的物理美感。

　　3.物理建模的重要性和必要性

　　高中物理內(nèi)容抽象、邏輯性強(qiáng)是其難度所在，如果單純的進(jìn)行知識灌輸，學(xué)生很難理解和掌握，而在學(xué)習(xí)中逐漸的建立物理模型，使得難以琢磨的物理理論變得實(shí)在，變得可以想象，那么對于物理的學(xué)習(xí)就起到的很大的幫助。

　　高中物理建模，將解題過程化繁為簡，降低了物理解題難度，增強(qiáng)了學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和自信。同時正確建立物理模型的過程本身，也是不斷提高學(xué)生自身思維品質(zhì)的過程。通過物理建模，能夠有效提高學(xué)生的綜合能力。例如平拋運(yùn)動。我們知道平拋運(yùn)動其本質(zhì)就是在初速度方向上的勻速直線運(yùn)動，在與初速度垂直方向上的勻加速直線運(yùn)動的合成。電場中，在研究帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動時，就可以很快的發(fā)現(xiàn)這個運(yùn)動和平拋運(yùn)動具有十分相似的受力特點(diǎn)和運(yùn)動情況，那么就將平拋運(yùn)動的受力分析和運(yùn)動分析，以及相關(guān)的數(shù)學(xué)運(yùn)算都進(jìn)行套用。

　　再如萬有引力定律在天體運(yùn)行中的應(yīng)用，只要理解好“核星—繞星系統(tǒng)”，那么在求解過程中就直接應(yīng)用圓周運(yùn)動的基本規(guī)律和萬有引力定律相結(jié)合就可以較為順利的解決。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動同樣是勻速圓周運(yùn)動的應(yīng)用，只是向心力由洛倫茲力提供。

　　4.物理建�？梢宰寣W(xué)生體驗(yàn)到探求規(guī)律的過程，以強(qiáng)化對客觀世界的認(rèn)識過程

　　通過建立模型，可以讓學(xué)生充分體驗(yàn)到物理探索過程中的困難，磨煉學(xué)生的學(xué)習(xí)意志，同時建立模型的過程也是學(xué)生掌握物理研究方法的一種手段，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)抽象的思維方法來處理實(shí)際問題的能力。其實(shí)，應(yīng)用基本物理模型的過程也是一種發(fā)現(xiàn)和探索的過程。

　　參考文獻(xiàn)：

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