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浅谈“模型建构”在习题课教学中的作用
物理模型是理论知识的一种初级形式,就是将我们研究的物理对象或物理过程、情境通过抽象、理想化、简化、和类比等方法,进行“去次取主”、“化繁为简”的处理,把反应研究对象的本质特征抽象出来,构成一个概念或实物的体系,就形成物理模型。物理模型的构建是一种重要的科学思维方法,通过对物理现象或过程,从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律达到认识问题的目的。
在物理学习中,有的学生经常拿到物理题目无从下手,造成这种情况的原因是多方面的,但其中一个重要原因,就是这部分学生基础不牢,没有掌握好一些基本的物理模型。我们在平时解题中千万不能贪多求快,要能概括出题目所属的物理模型,这样做不仅能达到举一反三的目的,久而久之,物理建摸的本领也会得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本领很多看似复杂的题目就会迎刃而解。因此,在物理学习中建立合理的模型会给我们的学习带来事半功倍的效果。
例如:有些物理问题、现象或过程非常抽象,难以理解,运用模型思维建立起模型,将使问题变得直观形象。比如:用力的示意图表示力的三要素。物体间力的作用是看不见,摸不着的,为了更好地研究物体受力,并发现其中的规律,我们用一根带箭头的线段来表示力。研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型。在研究磁场时用磁感线描述磁场等等。这些模型的建立,使很多物理现象变得很直观,更易于我们接受。再如伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落,当斜槽充分光滑时,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,小球为达到初始高度,将运动很远。如果末端完全水平,小球将一直运动下去,永不停止。正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型,才有惯性定律的重大发现。
同样,在我们日常的教学过程中发现,有心的同学熟练掌握了这些物理模型,就可将一些看似复杂的物理情景化解为简单模型的组合,灵活简便地解出难题,可谓熟能生巧。
(1)通过审题,摄取题目有效信息.如:物理现象、物理事实、物理情景、物理状态、物理过程等.
(2)在寻找与已有信息(某种知识、方法、模型)的相似、相近或联系,通过类比联想或抽象概括,或逻辑推理等,建立起新的物理模型,将新情景问题“难题”转化为常规命题.
(3)选择相关的物理规律求解.
总之,由于客观事物具有多样性,人们不可能一下把它们认识清楚,而采用理想化的客体,即建立正确的物理模型来代替实在的客体,就可以使事物的规律具有比较简单的形式,便于教师引导学生去认识和掌握它们,使学生对物理本质的理解更加细致深入,对解决物理问题的分析更加清晰明了,所以,物理模型在中学物理教学中有其不可替代的作用和重要的价值。
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