王 畅 王海锋 高 艳

(石河子大学理学院 新疆 石河子 832000)

1 引言

物理概念通常是抽象而严密的，需要教师在教学中构建直观鲜活的物理模型或场景来促进学生认知图式的形成.2017年版《普通高中物理课程标准》中也提到：“通过多样化的教学方式，利用现代信息技术，引导学生理解物理学的本质[1].”众多计算机仿真软件逐渐渗透到物理课程中，为知识的可视化和学生科学思维的培养提供了新的契机.本文以高中物理“磁场和磁感线”的教学为例，将COMSOL软件仿真与物理教学有机结合，以期向广大物理教师展示这一软件辅助中学物理教学的可行性.

2 COMSOL软件简介

COMSOL Multiphysics是一款运用有限元方法求解的仿真软件，内部预置了大量物理场应用模式[2]，能够进行力学、热学、电磁学、光学、声学等多方面的仿真研究.它还可以绘制多种可视化场景，如粒子追踪图、远场图、极坐标图等，为还原物理现象的空间感和动态性提供了可行性方案.利用COMSOL软件，教师能够通过建模将物理实际问题抽象成数学模型，再通过计算和后处理转变为可视化的图形或动画，将枯燥的物理知识变得形象、立体,从而增强课堂教学的趣味性，促进学生的思维建构；既可以对原始问题展开创新型研究，也可设计或下载案例进行教学场景模拟，从而推动教学方式的多样化.总之，COMSOL软件在辅助教学领域优势显著，具有很大的开发价值.

3 教学案例

“磁场和磁感线”一节选自普通高中教科书《物理》必……