APP下载

浅谈物理教学中模型思维能力的培养与训练

2014-08-07黄娟

读与写·下旬刊 2014年8期
关键词:拟题习题规律

黄娟

中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)16-0210-01物理学是一门研究物质最普遍、最基本的运动形式的自然科学,学习的目的就在于认识自然把握自然,但是,自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着千丝万缕的联系,并处在不断的变化之中。面对复杂多变的自然界,人们在着手研究时,总是遵循这样一条重要的方法论原则,即从简到繁,先易后难,循序渐进,逐次深入,根据这条原则,人们在处理复杂的问题时,总是试图把复杂的问题转成比较简单的问题。

基于这样的一个思维过程,人们就创建了"物理模型"。可见,物理模型是指:物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂,为了便于着手分析与研究,物理学中常常采用"简化"的方法,对实际问题进行科学抽象的处理,用一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,去描述实际的事物(过程)。这种理想物质(过程)或假想结构称之为"物理模型"。

那么,怎样把握好"物理模型"去培养学生的学习能力呢?下面我想先谈谈几个问题:

1.让学生了解建立物理模型的方法和要求

1.1建立物理模型要以观察、实验以及已有的知识经验为基础。要切实加强物理观察和物理实验,有目的、有计划地引导学生观察实验和日常生活中的物理现象、物理过程,这是建立物理模型的可靠基础;

1.2运用物理抽象思维,对由观察实验所获得的感性材料进行比较、分析、综合、归纳和概括,抽象出反映事物主要因素和本质特征的物理模型。

1.3运用物理模型发现规律、分析处理和解决实际的物理问题。建立物理模型的目的,就是要用物理模型认识物理客体、发现物理规律或运用物理模型去分析处理和解决实际的物理问题。

1.4建立或选择物理模型要遵循的几点要求。一是简明清晰性:建立或选择物理模型要求对研究对象、物体状态或物理过程简化和纯化。二是切题性:建立或选择的物理模型只应当包括与研究目的有关的方面,而不是一切方面。三是精密性:同一研究客体的物理模型,精密度可以分成许多等级,对于不同的研究问题,精密度要求不一样,因此精密度必须选择适当。

2.在物理教学中善于运用形象化的物理模型,帮助学生理解和掌握知识、发展物理模型思维

物理学是由概念和规律等构成的。学生学习概念和规律都要经过这样一个过程,第一要明确研究的对象是什么?第二要搞清研究对象处于什么状态?第三要分析状态是如何变化的,即研究对象所处的物理状态的变化过程。从以上我们已知道,这样一个过程就是建立、分析和解算研究对象的实体模型、状态模型和过程模型的过程,掌握了这一过程,也就掌握了利用物理模型学习物理学的基本方法。物理概念和规律在形式上是抽象的、主观的,在内容上则是具体的、客观的,物理概念和规律的这种具体性和客观性的统一,决定了它们本身隐含着形象性,这样我们在进行概念和规律教学时,就可以利用一些形象性的模型去帮助学生理解和记忆。

3.在物理概念和物理规律的教学过程中,充分发挥教材中所提供的物理模型素材的作用

培养和训练学生的物理模型思维在中学物理教材中,蕴含着丰富的有关物理模型的素材,在物理概念和物理规律的教学过程申,我们就要充分利用和努力挖掘教材中的这些物理模型素材,使学生在形成物理概念和掌握物理规律的过程中,形成和训练学生的物理模型思维。

4.指导学生运用物理模型分析和解答实际的物理问题,在解决问题中培养与训练学生的物理模型思维

在物理教学过程中,学生解答的物理问题大部分都是教材编者或教师编拟出来的。物理习题有千万道,俗称"题海",这么多习题是怎么拟出来的呢?一般讲,拟题者总是先根据一个理想化的物理模型,再结合某些物理关系,给出各种已知条件,提出需要求出的物理量,这样一个题目就拟好了。因此。拟题者头脑中选择的物理模型是拟好物理习题的关键。所以教师在编拟或选择物理习题的时候,一定要注意题目中所反映的物理模型,从培养与训练学生的物理模型思维出发,编选好物理习题。指导学生解题的过程主要就是指导学生如何还原拟题者的物理模型,因此,学生解题时头脑中所建立的物理模型能否与拟题者拟题时的物理模型一致乃至关重要。

5.在教学中让学生了解物理模型与数学模型的区别与联系,正确对待物理模型的局限性

物理模型与数学模型有着密切的联系,又存在着本质的区别。首先,数学的抽象程度大大超过物理的抽象。高度的数学抽象仅仅保留量的关系和空间形式,而舍弃一切,物理抽象却必须保留原事物的物理本质和物理意义。其次,数学模型是研究一般的性质,具有广泛的适用性,物理模型是研究具体的物理问题,因此具有具体应用的局限性。物理模型是在大量的物理观察和实验的基础上抽象出来的。它的正确与否还必须由观察和实验来验证。物理模型还要受物理仪器实际测量的限制,因此,在教学中要让学生了解物理模型与数学模型间的区别与联系,注意它们之间的相互转换,注意物理模型的相对性,在处理解决物理问题时灵活运用物理模型,并要注意克服先知的数学模型对后学的相似的物理模型所产生的心理上的负迁移,真正掌握物理模型思维的方法。

猜你喜欢

拟题习题规律
从一道课本习题说开去
拟题的四把金钥匙
一道课本习题及其拓展的应用
抓住习题深探索
规律睡眠中医有妙招
找规律 画一画 填一填
找排列规律
精心设计习题 构建高效课堂
巧解规律
画外音大蜗牛