论在高中物理教学中物理模型的构建
摘要:物理模型可以作为物理问题的切入点,使问题得到简而有效的解决,并使学生获得相关知识要点。
就此,本文对高中学生物理模型构建的定义进行了论述,并着重讨论了高中物理教学中物理模型构建的几种方法与具体措施。
关键词:物理模型;构建;物理教学;应用 物理模型为物理学提供了一个可以有效解决物理问题的方法,它主要是将实际的物理问题抽象成一个较为简单的模型,根据对模型的分析理解从而可以有效地将问题简化并加以解决。
这在物理教学中有着极为重要的作用,它不仅能够简化问题使学生容易理解,还可以加深学生对物理学知识的记忆与掌控。
一、物理模型构建的定义 物理建模是物理学的一种将问题进行抽象、简化从而建立起来的一种解决实际问题的有效手段,亦是一种物理学的思想方法。
从多方面的文献与著作中都有提及其构建定义,通过整理我们可以定义为:所谓的物理建模,就是将生活与自然界中的问题进行提炼,然后将问题抽象为一种物理模型,继而进行求解并验证其合理性,通过建立的物理模型所获得的解答来对现实问题进行解释。
代写论文 物理建模的过程需要高深的思维逻辑以及丰富的物理思想作为第一条件,通常是一种较为复杂的科学研究。
然而高中的物理模型的建立仅是学生学习知识的一种体现方式,其构建基础为原本已经存在的经验,可以看作是对已有知识或经验的复习巩固,目的是为了提升学生各方面的能力。
二、物理模型在高中物理教学中的构建 (一)构建物理模型的方法 物理模型实质就是一种将所要研究的物理对象或者问题进行抽象化、理想化或者类比的一个过程,从这个模型当中我们可以将对象或问题进行化繁为简的学习处理,并凸显所要研究对象之本质特征。
构建物理模型的目的在于提高物理的教学效益并使学生受到良好的教益,同时更是为了方便、系统、迅速的揭示与掌握物理知识。
1.模型构建之抽象法 抽象法乃是物理模型构建中的一种常用方法,它是从所要研究事物当中对其属性或者特征进行模拟构建,这样可以对物质的本质进行深刻、全面的反应,要知道,一切科学的抽象,通常都会十分具体、深刻、正确地反映自然。
抽象法在物理模型的构建当中一般应用在以下几个方面: (1)抽象法可以用来确定研究对象,并对其中一个或者多个实物客体进行抽取。
例如某种物体,当有外部力量对其产生作用的时候,其形状产生一定的变化,然外部作用力量消失之后,其形状亦恢复如初。
从这个例子中我们便可以对其共同性弹性进行抽取并建立起弹性体模型。
2.模型构建之理想法 同抽样法一样,理想法也是物理建模当中的一种重要方法。
其构建原理是将所要研究的物理对象进行理想化,从而构建出与其相对应的物理模型。
这样的方法主要有: 一是对所处的条件进行理想化,条件模型就是根据这一方法建立而来,比如粗糙、光滑等。
这方面极具代表性的例子如:伽利略斜面实验,他假想一个处于运动状态的物体如果没有外力作用和摩擦将会一直运动下去(匀速直线运动)。
后来牛顿根据伽利略的理想实验总结出了牛顿第一定律,从而也就推翻了从亚里士多德以来近乎千年关于物体受力运动,若外力停止作用便归于静止的观念,为经典力学的建立奠定了基础。
例如:弹簧、质点等等。
除此之外还有众多构建物理模型的方法,比如等效替代法、数学近似法、归纳法以及拼凑法等等。
毕业论文 (二)构建物理模型的有效措施 1.建模前准备工作 通过选用教师指导、小组讨论、班级交流等方式建立假设、整理初步的思路。
这一过程教师应提供实际性的教学材料以便于激发学生的发散性思维,注意培养学生的想象力以及对模型初步建立的概念。
2.物理模型的建立 为了提高学生的认知水平,需要根据所选客体的主要特征,将微观过程宏观化、宏观场景微缩化、变化场景过程化等方式进行处理。
此过程要注重加强学习者的主动性与参与性。
3.建模的理论知识延展 加强学生检验模型的能力,帮助学生利用模型解决新类型的问题。
这一环节的教学要求是:教学中所创设的导向性、检验性问题应有利于学生通过自主选择来及时调整自己的学习方向、学习策略,进而能从整体上把握知识的结构,并将它纳入到原有的认知结构中,从而形成新的认知。
三、结语 物理模型是物理思维的产物,是一种理想化的形态,是对研究对象的极度简化,其可以使我们通过研究模型来认识原型的各种本质特征及其必然联系,从而建立物理概念,得出物理规律,形成物理理论。
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