物理模型建立处理论文

2022-04-17 版权声明 我要投稿

在高中阶段的物理学习中,高中学生,特别是高中一年级的新生,反映比较普遍的问题就是:高中物理难学,课堂上教师讲的内容,基本能听懂,但在处理一些物理问题时,感到很茫然,觉得无从下手。究其原因,大多数学生在处理物理问题时,首先是不能建立起相应的物理情景,当然也就谈不上相应的物理模型的建立,最终导致物理问题不能处理或是处理不当。下面小编整理了一些《物理模型建立处理论文 (精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

物理模型建立处理论文 篇1:

论高中物理教学中物理模型的构建

摘 要: 物理模型是解决物理学问题的一种重要手段,在高中物理教学中合理有效地构建物理模型是加深学生对物理知识的理解,提高物理教学质量的重要方法。在高中物理教学中需采取合理方式构建物理模型,注意提高学生的建模能力,培养学生的创新意识和创造能力。

关键词: 物理模型 建模能力 创造性思维

物理模型是解决抽象问题的重要手段,在高中物理教学中,由于学生理解能力欠缺,以及对知识的总结归纳能力不足,很多抽象问题难以理解透彻。在物理教学中需要合理构建物理模型,强化学生对知识的理解能力。物理模型是学习科学方法、提高学习能力的重要途径。教师在日常教学中不仅要运用好物理模型,还要培养学生的实际建模能力。

1.物理模型的定义和作用

1.1物理模型的定义

物理模型简单地说就是描述对象系统“如何做”、“如何实现”的物理过程,中学物理模型一般分为物质模型、状态模型、过程模型。如力学中的质点、弹性小球、匀强磁场等都算物质模型;而原子所处的基态、激发态则属于状态模型;再如匀速直线运动、平抛运动等属于过程模型。总的来说中学接触到的物理模型都有高度的抽象性、科学性和假定性,其目的就是方便学生加深对物理现象的理解。

1.2物理模型在高中物理教学中的作用

物理模型的作用在于化繁为简,高中物理教学中有些知识难以理解,构建物理模型是解决这类问题的重要途径。物理模型是对原物本质上的一种比较理想化的假定,这个假定和抽象概括的过程十分有利于提高学生的抽象思维和总结归纳能力。如学生学习物体运动轨迹这节知识时,必须将相应的物体根据实际情况构建合理的物理模型。如炮弹运动轨迹中,炮弹就可以理想化为质点,火车通过短隧道时,火车就不能作为质点。这就需要学生根据不同情况进行归纳总结,这一过程是培养学生归纳总结能力,提高物理实际操作能力的过程。物理模型在高中物理教学中不但起到方便理解的运用,更是培养学生能力的重要手段。

2.物理模型在实际教学中的构建

2.1归纳法构建物理模型

归纳法构建物理模型在高中物理教学中是一种常用的方法,大量的物理定理、定律都是由实验数据中归纳出来的,在高中物理教学中可以运用归纳法构建物理模型。如质点运动中,在进行实际测量的基础上分析实验数据,归纳总结常常能够得到理想化物理模型。质点运动中有很多物理模型,质点本身就是一种物理模型,通过对实验数据的总结归纳能够得到理想化的物理模型,以便解决实际问题。归纳法构建物理模型的关键在于运用实际拥有的实验数据和经验规律,在此基础上合理构建物理模型,这样才能运用这种建模方法。

2.2抽象法构建物理模型

物理学上研究问题时常常采用“简化”或者“理想化”,将实际问题进行抽象化处理,构建理想化的“物理模型”正是解决实际问题的重要途径。如电场、磁场这章节知识中,磁场和电场都是肉眼无法看到的,可并不说明它就不存在,如何表示呢?就需要进行抽象化概括描述,只有这样才能解释一些物理现象,达到教学目的。再如匀强电场的构建就需要进行抽象化处理,只有这样才能表示出这种实际不可视可是又真实存在的东西。抽象化构建物理模型作为物理建模中的一种重要方法,需要加深理解和体会,只有这样才能熟练掌握抽象化构建物理模型的技巧。

2.3高中物理建模的拓展性延伸

高中物理建模的本质应该是培养学生独立思考的能力,以及应对实际问题的处理能力。物理建模有利于提高学生的创造性思维能力,在高中物理建模中要注重建模的拓展性延伸,培养学生的自主建模能力。起初可能教师更多的是通过物理模型帮助学生理解相关知识,可是物理模型应该更多地让学生和教师一起构建,培养学生的建模能力,提高他们的抽象概括能力,这才是高中物理建模的真正作用。在高中教学中要采取合理的方式进行启发式教育。如对原子结构的探索过程,从最初的“枣糕”模型到后来的“核式”结构模型再到后来的“轨道量子化”模型,就是一个探索过程。学生应该更多地体会这种探索方法,学习这种探索方法,甚至可以说培养这种探索能力。

3.结语

高中物理教学中物理模型的构建关系到学生能力的培养和学生创新性思维模式的建立。在实际教学中教师要强化对物理模型的运用,同时多进行一些物理模型的构建,让学生多进行独立思考,培养创造性。这样才能真正运用好物理模型,提高学生的建模能力。物理模型的构建是高中物理教学的关键,成功的物理模型是解决实际问题的关键。在日常物理教学中,应着重培养学生的建模意识。

参考文献:

[1]刘爱玲.试析高中物理新课程改革中的问题及对策[J].科教新报(教育科研),2011(23).

[2]庞建勇.高中物理教学应以提高学生抽象思维能力为主[J].学苑教育,2011(14).

作者:刘会

物理模型建立处理论文 篇2:

建立物理情景和物理模型在物理教学中的重要性

在高中阶段的物理学习中,高中学生,特别是高中一年级的新生,反映比较普遍的问题就是:高中物理难学,课堂上教师讲的内容,基本能听懂,但在处理一些物理问题时,感到很茫然,觉得无从下手。究其原因,大多数学生在处理物理问题时,首先是不能建立起相应的物理情景,当然也就谈不上相应的物理模型的建立,最终导致物理问题不能处理或是处理不当。学生在学习中遇到的许多问题,都与对问题的物理情景建立、理解有关,很多困难“难”就难在对物理情景不清楚,因此无法运用物理模型或物理规律解决问题。对教学中的物理概念、物理规律理解不清楚,也与教师没有设立合适的物理情景进行教学有关。可以说,学生学习物理的第一步就是建立物理情景。物理问题都是通过某种物理情景呈现的,这与物理学的研究对象是一些有形客体或理想模型密不可分的,从因果关系看“景”是通过“物”呈现出来,作用于人的感官才能“触景生情”。

建立物理情景是建立物理模型的基础,是建立物理模型的一个重要步骤,是不可或缺的。在建立物理情景的过程中,要引导学生从物理问题中获取建立物理情景的重要信息,再对这些信息进行必要的加工整理、去伪存真的同时,引导学生积极思考问题,让学生在积极的思考中体验自己的思维经历,并在自己的脑海中留下这种思维经历的烙印。建立物理情景实际上就是将物理问题恢复还原为一个物理过程,一个物理过程可以是一个单一的物理过程,也可以是一个物理过程中包含有几个小的物理过程。在把握一个物理过程所提供的各种信息的同时,也要把握各个小的物理过程之间的相互联系和相互制约,大多数情况下这种相互联系和相互制约的连接点,就是解决物理问题的切入点。在一个物理过程中,把握住了物理问题中提供的各种信息,以及这些信息之间的相互联系和相互制约的关系,就等于把握住了建立物理模型的要点,就等于为建立物理模型铺平了道路。在建立物理情景的基础上,过渡到物理模型的建立,是培养学生形成物理思维的一种有效的方法,也是培养学生用物理方法解决实际问题能力的一种现实的、有效的、可行的途径。

物理模型(包括它的数学表达)是物理问题的高度抽象和概括,是认识主体对客观实际能动反映的一种表现,是认识主体由实践上升为理论的一个过程。物理模型不仅是典型的物理问题,也是对物理基础知识的高度概括和总结。物理模型的首要特点就是它的典型性和代表性。物理模型是从一类物理问题中,突出问题的主要属性,抓住问题的主要本质,去除干扰和次要因素,即抓住事物的主要矛盾,而忽略其次要矛盾。例如,质点的刚体模型。物理模型是集基础知识与基本规律于一体,具有代表性的物理规律的集中体现。物理模型不只是物理知识的结晶,同时也是物理思维的结晶,更是处理物理问题的一种方法,掌握好物理模型的建立,除了加深对物理概念的理解之外,还可以从物理模型的建立,理解物理知识深刻的内涵及外延,体会将物理知识用于解决实际问题的思路和逻辑方法。

物理模型不仅能简明扼要地揭示物理规律,还可以体现出物理模型和物理规律在表现形式上的完美与和谐。例如,动量定理和动能定理,前者表现了力在时间上的累积效应,后者表现了力在空间上的累积效应。力的作用效果在时间和空间上的表现是那样的完美与统一;在形式上的表现是那样的对称与和谐。从这种形式中可以体会到物理学美丽的风景,体会它在形式上的完美。物理模型是知识与思维的产物,是物理知识与能力的完美结合,体现物理模型的和谐美,体现科学思维与人文精神相互作用的伟大结果。

物理情景与物理模型的建立,可以使抽象的物理知识更贴近于现实实际生活,更贴近学生的生活经验。使学生学习物理知识能有亲切感和现实感,同时丰富物理课程的形式,特别是在新教材引入研究性学习、探索性活动的情况下,如何让学生在较少的课时内,掌握更丰富的物理知识,物理模型的教学不失为一种有效方法。抓住物理情景与物理模型的建立,将最基础、最典型的物理模型、物理问题介绍给学生,并通过建立物理情景和物理模型,将研究方法和处理物理问题的方法展示给学生,引导学生积极思考,感悟物理情景与物理模型的建立在处理物理问题时所发挥的积极、有效的作用。

物理模型来源于实践,从实践中形成理论,又反作用于实践。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,也是形成物理综合问题的基础。创新学习,从某种意义上讲,就是打破原有的知识结构,对原有知识结构进行重新组合,重组的过程就是知识迁移的过程。在学习过程中不断发现原有物理模型的缺陷,于是在打破原有知识结构的过程中,建立新的物理模型。

总之,从物理情景的建立到物理模型的建立,是学会从实际问题中提炼物理模型的过程,是解决和处理物理问题的常用的、行之有效的方法之一,其在物理教学中所处的地位,可见一斑。

(作者单位:甘肃省天水市第八中学)

作者:刘苏文

物理模型建立处理论文 篇3:

初中物理教学模型的构建与作用

研究物理问题需要借助众多的科学方法,仔细斟酌各种科学方法,有些方法偏重于数据处理;有些方法则偏重于科学思维。在实际物理教学中,通过科学的思维构建一个模型,并加以灵活应用,这对学生把握各种物理科学方法,解决实际问题无疑会有很大的帮助,而且在培养学生能力方面,可收到事半功倍的效果。

一、在教学中如何构建物理模型

要想让学生熟练地运用模型解决实际问题,这就要求学生在平时学习中,在头脑中建立一定数量的准确清晰的物理模型。在初中物理教学中,绝大部分知识内容都可以物理模型为基础向学生传授。下面就平时教学中如何帮助学生建立清晰、准确的物理模型,谈几点认识。

1.用类比法建立物理模型。有些物理现象、规律,我们无法直接展示给学生,这时若能用学生头脑中已有的物理模型来类比,则可帮助学生建立新的合理的物理模型。例如,电压和电流,对学生而言很陌生,也无法通过实验来展示研究,但水压和水流学生是比较熟悉的,教学时,可用水压水流来类比,帮助学生建立电压、电流的物理模型。

2.用虚拟法建立物理模型。有些模型在实际中是根本不存在的,但为了研究方便,可以形象地引入一个虚拟的物质结构或过程。例如,为了便于描述光的传播,引入了光线;为了便于描述磁场,引入了磁感线。

3.重视实验教学。物理是一门以观察、实验为基础的学科,要让学生多观察、多实验。实验为物理概念和规律的建立奠定了表象基础,在学生的脑海中形成了一个个具体的物理模型。有些物理概念和规律,学生在生活中很少感知,那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物。例如,在讲电和磁的关系时,只有做好实验,学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流的作用等物理现象,并形成清晰的物理模型。

4.注重实物、图片、活动挂图等的展示。人们对事物的认识过程,总是从感性认识到理性认识。心理学研究表明,人脑对事物的认识是从表象开始的。这就要求教师在教学中,要尽可能多地将实物、图片等展示给学生,以形成表象基础。

二、物理模型在教学中的作用

1.合理利用物理模型有利于减负增效

物理学的难教难学,让许多师生困惑、苦恼。其原因是:教师不善于帮助学生建立物理模型,或建立物理模型的意识淡薄。学生头脑中若建立了形象化的相关实物模型和抽象化的物理模型,并能灵活地提取、应用、置换、迁移物理模型,建立一定数量的相关物理模型,是学生学好物理的充要条件。学生对物理概念、规律的理解不深不透,说明学生头脑中的物理模型是含糊不清的。即便强行建立了概念、规律的物理模型,但在具体应用时又感到手足无措。在应试教育盛行,题海战术泛滥的氛围中,如何跳出题海,提高学习效率。笔者以为,正确理解物理概念和规律是前提。在遇到具体习题时,要善于利用模型解决实际问题,再在解决实际问题的基础上,建立新的物理模型,实现新的迁移和飞跃。

2.物理模型是培养学生观察力和创造力的有效途径

在教学中通过物理模型的设计、制作和应用,不仅能帮助学生理解概念,抓住物理现象的本质,而且通过引导学生设计创造和运用物理模型,还能培养学生的观察力和创造力。观察物理模型时,首先要使学生明确观察目的,观察方法。借助物理模型反复演示物理过程,引导学生详细、全面地观察思考物理现象,概括总结出物理规律。例如,在讲解电动机原理时,可借助小电动机模型先引导学生观察它的结构,再通电使电动机模型转动起来,引导学生观察电动机的转动方向与电流方向、磁场方向之间的关系。分析磁场对电流的作用,从而理解电动机的原理。平时教学中,教师还应让学生制作物理模型,从而培养学生的创造力。

3.物理模型是培养学生思维能力的重要工具

在教学中,教师要善于利用物理模型引导学生进行综合分析,找出其中包含的物理本质,逐步培养学生的抽象思维能力。例如,在讲磁场时,由于学生从没接触过“场”的概念,磁场又摸不着、看不见,学生无从感知什么是“磁场”,磁场有哪些特性?为了便于学生感知,我们就用碎铁屑的规则排列把磁场显示出来,让学生用眼观察,学生就能接受“磁体周围存在磁场”这一物理事实了。接着再要求学生把自己看到的碎铁屑的排列情况用笔画出来。这样磁场的模型——磁感线就被学生不知不觉地画出来了。这是利用学生的形象思维感知物理现象。然后教师引导学生分析:不同磁体周围的磁感线,说明常见磁体周围的磁场。

总之,在物理教学中,物理教师要善于帮助学生建立物理模型,并使学生学会利用物理模型解决实际问题。只有这样,物理学才不再枯燥难学,而物理学丰富的内涵和独特的思维方法在物理模型的建立与应用的过程中必将被学生所理解与应用。

(责任编辑 易志毅)

作者:孙小堂

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