物理建模論文

物理建模論文1

　　關鍵詞 物理建模 教師 學生

　　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：物質模型（質點、輕彈簧、理想氣體等）、狀態模型（氣體的平衡態、原子所處的基態和激發態等）、過程模型（勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動等），而物理題目的設置均是圍繞著這些物理模型展開的。在教學過程中，教師要引導學生樹立物理模型的意識，讓學生逐步認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，聯系舊有知識，促進知識遷移。也就是說，要有把問題轉化成為物理模型來研究的意識和習慣。例如關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際運動方向相同嗎？相反嗎？能成任意角度嗎？運動（靜止）的物體可以受靜（滑動）摩擦力嗎？很多學生迷惑在這些概念題中不能自拔。但當學生心中有了擦黑板、走路、傳送帶、手握瓶子任意方向運動等情境時，這些問題便極易解決了。打個不是很恰當的比喻，高中物理學什么？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、及時對已學過的物理模型歸納與總結

　　教師要善于為學生對已學物理模型進行歸納與總結，更要善于引導學生自己進行這項工作。例如我們在講《功》這一節，必然要講到摩擦力做功的問題：滑動摩擦力能做正功嗎？負功呢？能不做功嗎？靜摩擦力呢？雖說這是功的內容，實際上如果學生對關于摩擦力的相應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轉移到一對兒滑動摩擦力或靜摩擦力做功代數和為何值這個問題上。總結知識，積累經驗是必要且重要的！

　　三、怎樣培養物理建模能力

　　（一）多媒體的應用。

　　隨著信息技術與多媒體技術的飛速發展，教師利用多媒體課件上課已經成為一種常規的教學方式。事實說明，多媒體技術的應用在激發學生學習興趣、增強教學的直觀生動性、方便知識復習、習題練習等很多方面都發揮著巨大的作用，也給我們的物理學科教學帶來了極大的方便。我們用flash可以更加直觀生動地展現那些抽象的無法用手工教具展現的物理模型，從而加深學生的印象與理解。

　�。ǘ�）物理學史的幫助。

　　了解物理學史是學習物理課程的一項重要內容。它不僅能提淺談高中生物理建模能力的培養蘆 斌（開封市第二十五中學 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生構建物理學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提出幾點想法與建議。

　　關鍵詞 物理建模 教師 學生

　　高學生對物理的學習熱情，更是培養學生物理建模能力的一種有效手段。例如在《萬有引力》的學習中，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實中的現象，從而確立距離實際最接近的理論。牛頓為什么能夠解決困擾科學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，對實際問題進行科學抽象化處理，得出一種能反映原物體本質特征的理想物質、過程或假設結構，而這種理想物質、過程、假設結構就叫做物理模型。

　　（三）利用好實驗室。

　　物理是以實驗為基礎的學科。做實驗是檢查學生是否真正掌握某一物理模型規律的重要手段，是培養物理建模能力的有效途徑。沒有清晰的物理模型概念學生就不會開展實驗過程；沒有習慣性的建模意識和正確進行實驗的科學指導思想，學生就不能通過實驗來培養自己的思維能力、動手能力、創新能力。讓學生帶著物理建模的意識走進實驗室，多進實驗室，才能讓學生真正走進物理學的精妙之門�。ㄋ模┡囵B熱愛生活與觀察的情感態度。

　　新課標中，情感態度與價值觀的培養是一項很重要的內容。

　　教師要善于利用機會引導學生熱愛生活，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，富有生機與創造力。伽利略看見吊燈的晃動而發現單擺的等時性、阿基米德因洗澡時水的溢出而發現浮力定律、奧斯特因小磁針的偏轉而發現電流的磁效應……物理模型正是來自于生活！（五）物理教師要不斷提升自己。

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

　　從伽利略開創近代物理先河開始，實驗觀察加科學推理的研究方法一直是物理學發展中的指導思想。而理想化模型即物理建模正是為適應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，是每個學生學習物理學的目的之一，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：

　　[1]物理課程標準(實驗)解讀[M].廖伯琴,張大昌.湖北教育出版社,20xx.

　　[2]論高中物理教學中學生建模能力的培養[M].左雄.湖南科技學院學報,20xx,28(4).

　　[3]物理教學藝術論[M].唐一鳴.廣西教育出版社,20xx.

　　[4]物理學科教育學[M].齊際平.首都師范大學出版社,20xx.

物理建模論文2

　　摘要：學習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，應用，提升的過程。教師在教學中能有效的提高基本物理模型的教學有效性，學生能在學習中提高基本物理模型學習和應用的有效性，那么在學習和理解高中物理內容中將會取得事半功倍的效果。

　　關鍵詞：物理模型 建模思想

　　物理是一門以科學實驗為基礎的自然科學，從伽利略開創近代物理研究開始，實驗驗證法就是物理學科研究的重要手段，同時根據實際實驗的情況進行合理地，科學的理論推演，從而得到正確的結論是物理學研究的根本方法。而物理教學中的基本建模思想正是在這種研究思想的指導下提出的通過一定的抽象思維，適當地對物理研究對象進行理想化設想形成物理模型，進而解決物理問題的一種方法.有效地掌握，合理地應用基本物理模型是提高物理學習效率和提升考試效益的有效方法。尤其是現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和應用。所以加強物理基本模型和基本建模思想的培養是對學好物理大有益處的。

　　下面針對高中物理教學中建模方面的問題談點自己的看法。

　　1.物理建模的含義

　　物理學是與實際聯系很密切，且理論性、系統性很強的學科，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而存在，同時還有可能存在許多的外部影響.為了方便進行物理的理論分析，要將一些對研究會造成影響的因素忽略。當然不能忽略問題研究的本質。這就要求在研究問題時，要根據本質，分析其影響因素的主次，進而拋去次要因素，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鍵，這就是物理建模.

　　2.物理模型的特點

　　建立基本的物理模型，應該具有三個特點，即代表性、方法性和美學性.

　　基本物理模型的代表性，是從許多的物理對象中經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屬性和內在聯系，因此每個物理模型都具有非常典型的代表性。例如運動學中的質點，電學中的點電荷，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，數學推演證明，經過反復思考完善才最終形成的，物理模型反映了物理學科的研究方法和數學基本分析思維方式。例如勻速直線運動，勻變速直線運動，勻速圓周運動，平拋運動，自由落體運動，豎直上拋運動，等等就是體現了物理基本模型的方法性。它代表了一種對這種運動形式的基本的思維方式和解決方法以及數學運算過程。在學習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，運算是都可以進行程式化的分析。應用基本物理模型其本質也是一種分析探究的過程，同時也是檢驗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生，鞏固加強和固化的過程。

　　基本物理模型的美學性，主要強調了物理基本模型表達形式的簡潔，對稱和優美。現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確地反映了研究對象的本質狀況。通過物理模型能夠簡明扼要地揭示物理問題，體現了物理學科的形式美.例如我們學習的勻變速直線運動的相關公式，很簡潔、對稱，當看見這些公式后給人以一種特定的物理美感。再如，機械能守恒定律（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

　　高中物理內容抽象、邏輯性強是其難度所在，如果單純的進行知識灌輸，學生很難理解和掌握，而在學習中逐漸的建立物理模型，使得難以琢磨的物理理論變得實在，變得可以想象，那么對于物理的學習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，增強了學生對物理學習的興趣和自信。同時正確建立物理模型的過程本身，也是不斷提高學生自身思維品質的過程。通過物理建模，能夠有效提高學生的綜合能力。例如平拋運動。我們知道平拋運動其本質就是在初速度方向上的勻速直線運動，在與初速度垂直方向上的勻加速直線運動的合成。電場中，在研究帶電粒子在勻強電場中的偏轉運動時，就可以很快的發現這個運動和平拋運動具有十分相似的受力特點和運動情況，那么就將平拋運動的受力分析和運動分析，以及相關的數學運算都進行套用。

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

　　4.物理建�？梢宰寣W生體驗到探求規律的過程，以強化對客觀世界的認識過程

　　通過建立模型，可以讓學生充分體驗到物理探索過程中的困難，磨煉學生的學習意志，同時建立模型的過程也是學生掌握物理研究方法的一種手段，有利于培養學生運用科學抽象的思維方法來處理實際問題的能力。其實，應用基本物理模型的過程也是一種發現和探索的過程。

　　參考文獻：

　　［1］《物理教學思維方式》.朱龍祥.首都師范大學出版社

　�。�2］《研究型課程》.應俊峰.天津教育出版社

　�。�3］《中學物理教學建�！�.蘇明義.廣西教育出版社