物理教學(xué)一直強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,但是學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力仍然很低,原因在哪里?通過(guò)分析我們看到,教科書(shū)中的所謂實(shí)際問(wèn)題,都是經(jīng)過(guò)編者在“物理模型”基礎(chǔ)上精心加工編擬新的背景而已.而學(xué)生所缺的“解決實(shí)際問(wèn)題的能力”實(shí)際上就是將實(shí)際問(wèn)題變成合適的“物理模型”的能力。

物理模型是典型的物理問(wèn)題，是同一類(lèi)基礎(chǔ)知識(shí)、物理過(guò)程、思維過(guò)程的高度概括。是同一類(lèi)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)人們?nèi)ゴ秩【笳页鰜?lái)的最本質(zhì)的知識(shí)、能力、思維的結(jié)合體。學(xué)生認(rèn)識(shí)了它、掌握了它，就可以利用它去分析、理解和解決同一類(lèi)問(wèn)題。新教材的編寫(xiě)就充分體現(xiàn)了這樣的思想方法，編者在可能的情況下向?qū)W生提供原始的材料，要求學(xué)生“從實(shí)際問(wèn)題中抽象出物理模型”，培養(yǎng)和考察學(xué)生“分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力”和“理論聯(lián)系實(shí)際能力”。

科學(xué)家利用物理模型——研究物理：

教育家利用物理模型----編擬試題。

因此，物理教學(xué)的核心問(wèn)題就突出表現(xiàn)在由具體到抽象的“建模過(guò)程”和由抽象到具體的“物理模型運(yùn)用”利用物理模型規(guī)律去分析和解決具體的實(shí)際問(wèn)題。

一、物理模型概念和物理模型基本類(lèi)型

1、什么是物理模型

“模型”是一種實(shí)體或過(guò)程的定性或定量的代表，是實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)抽象。物理學(xué)分析和研究的實(shí)際問(wèn)題往往非常復(fù)雜，為了更好地揭示事物的本質(zhì)，人們往往根據(jù)觀察和實(shí)驗(yàn)所獲得的各種感性材料，將復(fù)雜具體的物理事件，舍去那些表面的、次要的條件，抓住主要的本質(zhì)的主要的因素，得出一種能反映原事件本質(zhì)特性的理想物質(zhì)、理想過(guò)程、理想狀態(tài)等，這種理想物質(zhì)、理想過(guò)程或理想狀態(tài)就稱(chēng)之為物理模型。

2、物理模型的類(lèi)型

在物理學(xué)習(xí)和研究中，進(jìn)行物理思維的關(guān)鍵是要明確三個(gè)方面的問(wèn)題----研究的對(duì)象是什么，研究的對(duì)象處于什么狀態(tài)，研究的對(duì)象和狀態(tài)變化過(guò)程。對(duì)應(yīng)于此，物理的模型有三種類(lèi)型：實(shí)體物理模型、狀態(tài)物理模型、過(guò)程物理模型?，F(xiàn)把這三種類(lèi)型的物理模型分述如下：

(1)  對(duì)象物理模型：把復(fù)雜的物理研究對(duì)象通處理得到的理想的研究對(duì)象。如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、輕繩、輕桿、輕彈簧等物質(zhì)模型；

   (2)狀態(tài)物理模型：物理學(xué)中研究對(duì)象的狀態(tài)用物理狀態(tài)參量描述，如一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)用三個(gè)狀態(tài)參量p、V、T來(lái)表征，某一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用位置、速度、加速度來(lái)描述。這些狀態(tài)量所表達(dá)的就是狀態(tài)物理模型。

(3)過(guò)程物理模型：實(shí)際的物理現(xiàn)象的變化過(guò)程是錯(cuò)綜復(fù)雜的，為了突出事物變化過(guò)程的主要因素，就要把物理過(guò)程理想化，建立過(guò)程物理模型。如勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等。

     二．物理模型在教學(xué)的作用

 對(duì)物理學(xué)而言，物理模型有以下作用：

(1)物理模型是形成物理概念、建立物理規(guī)律的基礎(chǔ)。

(2)物理模型可以簡(jiǎn)化和純化研究對(duì)象及其所處的狀態(tài)和狀態(tài)發(fā)展變化的過(guò)程，是研究物理問(wèn)題的重要手段。

(3)物理模型是研究物理問(wèn)題時(shí)，“先理想后實(shí)際”的研究方法的體現(xiàn)。許多物理問(wèn)題，都是先研究其物理模型，得出結(jié)論，再用模型的規(guī)律結(jié)論應(yīng)用于實(shí)際的物理問(wèn)題。

建立和正確用物理模型有利于學(xué)生 將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、明了化，使抽象的物理問(wèn)題更直觀、具體、形象、鮮明，突出了事物間的主要矛盾?！鞍褟?fù)雜的、具體的物體或現(xiàn)象，用簡(jiǎn)單的來(lái)代替，可以簡(jiǎn)化問(wèn)題、突出主要因素，便于研究它的性質(zhì)，便于找出其中的規(guī)律。建立和正確使用物理模型對(duì)學(xué)生的思維 發(fā)展、解題能力的提高起著重要的作用。可以把復(fù)雜 隱含的訓(xùn)題化繁為簡(jiǎn)、化難為易，起到事半功倍的效果，是高中物理解題方法中的一種重要的思維方法。有助于使抽象的知識(shí)具體化：有助于使抽象的思維具體化：有助于使抽象的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具體化。

    模型教學(xué)策略，是“一題多問(wèn)、一題多解、一題多變、多題歸一”教育理念具體化，是拓寬學(xué)生解題思路，使學(xué)生舉一反三，觸類(lèi)旁通，從題海中解脫出來(lái)。最有效的教育途徑。

(三)模型教學(xué)基本流程

物理模型教學(xué)的實(shí)施大體上分三個(gè)階段：

第一，掌握知識(shí)階段。用物理模型使抽象的知識(shí)具體化，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解很富、飽滿，記憶條理清楚，應(yīng)用時(shí)快速、準(zhǔn)確。

第二，發(fā)展思維階段。給出新物理情景，讓學(xué)生分析、判斷，建立理想化的物理模型，使物理問(wèn)題得到解決。

第三，培養(yǎng)創(chuàng)造力階段，要求學(xué)生對(duì)面臨的問(wèn)題先進(jìn)行審題思維提取信息，建立物理模型，探究問(wèn)題的規(guī)律。對(duì)每個(gè)面臨的具體問(wèn)題要多角度、多層次的分析，進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練；讓學(xué)生進(jìn)行從果到因的逆向思維的訓(xùn)練……。通過(guò)這樣的訓(xùn)練，培養(yǎng)出的學(xué)生既有較扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，又有靈活的思維能力，使學(xué)生具備創(chuàng)造的素質(zhì)。

總之，“科學(xué)的基本活動(dòng)就是探索和制定模型”，建模最能反映一個(gè)學(xué)生的抽象思維能力和素質(zhì)。所以這要求我們?cè)谶M(jìn)行高中物理教學(xué)時(shí)要" 授之以漁" ，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生物理建模方法的指導(dǎo)。要使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到，解題的關(guān)鍵在于從問(wèn)題中抽象出模型，模型是聯(lián)接理論知識(shí)和應(yīng)用的橋梁。

《模型教學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究》課題，得到陶昌宏、馬曉堂、吳秀梅等物理專(zhuān)家大力支持、辛勤賜教，謹(jǐn)表誠(chéng)摯謝忱。

管窺之見(jiàn)，難免不足。所言觀點(diǎn)以及對(duì)物理模型的解析有不當(dāng)之處，請(qǐng)各位同仁不吝賜教。

                                                 孫恒芳