物理建模论文

物理建模论文1

　　关键词 物理建模 教师 学生

　　一、要有建立物理模型的意识

　　高中阶段的物理模型有很多，一般可分三类：物质模型（质点、轻弹簧、理想气体等）、状态模型（气体的平衡态、原子所处的基态和激发态等）、过程模型（匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等），而物理题目的设置均是围绕着这些物理模型展开的。在教学过程中，教师要引导学生树立物理模型的意识，让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型，做题时要剥离出题目本质，联系旧有知识，促进知识迁移。也就是说，要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯。例如关于摩擦力有这样几个常见判断题：滑动摩擦力（静摩擦力）的方向可以与物体的实际运动方向相同吗？相反吗？能成任意角度吗？运动（静止）的物体可以受静（滑动）摩擦力吗？很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时，这些问题便极易解决了。打个不是很恰当的比喻，高中物理学什么？无非是弹簧弹来弹去，滑块在斜面上滑来滑去，子弹与木块碰来碰去，带电粒子在电磁场中飞来飞去。

　　二、及时对已学过的物理模型归纳与总结

　　教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结，更要善于引导学生自己进行这项工作。例如我们在讲《功》这一节，必然要讲到摩擦力做功的问题：滑动摩擦力能做正功吗？负功呢？能不做功吗？静摩擦力呢？虽说这是功的内容，实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话（擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等），这个问题会很容易被解决，而我们很自然地就把重难点转移到一对儿滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上。总结知识，积累经验是必要且重要的！

　　三、怎样培养物理建模能力

　　（一）多媒体的应用。

　　随着信息技术与多媒体技术的飞速发展，教师利用多媒体课件上课已经成为一种常规的教学方式。事实说明，多媒体技术的应用在激发学生学习兴趣、增强教学的直观生动性、方便知识复习、习题练习等很多方面都发挥着巨大的作用，也给我们的物理学科教学带来了极大的方便。我们用flash可以更加直观生动地展现那些抽象的无法用手工教具展现的物理模型，从而加深学生的印象与理解。

　　（二）物理学史的帮助。

　　了解物理学史是学习物理课程的一项重要内容。它不仅能提浅谈高中生物理建模能力的培养芦 斌（开封市第二十五中学 河南省 475000）摘 要 在物理知识体系中，物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支，具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。

　　关键词 物理建模 教师 学生

　　高学生对物理的学习热情，更是培养学生物理建模能力的一种有效手段。例如在《万有引力》的学习中，从古埃及的托勒密，到意大利的伽利略，到第谷开普勒，波兰人哥白尼，再到牛顿，科学家们在对宇宙的研究过程中都是提出各自的物理模型来比对现实中的现象，从而确立距离实际最接近的理论。牛顿为什么能够解决困扰科学家们的三大问题从而得出万有引力定律？正是由于他抓住了事物的主要因素，忽略次要因素，对实际问题进行科学抽象化处理，得出一种能反映原物体本质特征的理想物质、过程或假设结构，而这种理想物质、过程、假设结构就叫做物理模型。

　　（三）利用好实验室。

　　物理是以实验为基础的学科。做实验是检查学生是否真正掌握某一物理模型规律的重要手段，是培养物理建模能力的有效途径。没有清晰的物理模型概念学生就不会开展实验过程；没有习惯性的建模意识和正确进行实验的科学指导思想，学生就不能通过实验来培养自己的思维能力、动手能力、创新能力。让学生带着物理建模的意识走进实验室，多进实验室，才能让学生真正走进物理学的精妙之门！（四）培养热爱生活与观察的情感态度。

　　新课标中，情感态度与价值观的培养是一项很重要的内容。

　　教师要善于利用机会引导学生热爱生活，热爱观察。知识来源于生活，观察取决于兴趣。一个热爱生活与观察的人必然精力充沛，富有生机与创造力。伽利略看见吊灯的晃动而发现单摆的等时性、阿基米德因洗澡时水的溢出而发现浮力定律、奥斯特因小磁针的偏转而发现电流的磁效应……物理模型正是来自于生活！（五）物理教师要不断提升自己。

　　社会在进步，科技在发展。从光电管到磁流体发电机，从宇宙飞船到粒子物理……现在每年高考题几乎都会有关于新技术应用方面的题目出现。这就要求教师也要不断进行学习。三尺讲台是教师展示魅力的地方，优秀的教师能够用自己的人格魅力、文化魅力、道德魅力征服学生，抓住学生的眼球与思维，从而润物无声、水到渠成。正所谓“亲其师，信其道”，只有“征服”学生才能有效地在工作中贯彻落实我们的想法。

　　从伽利略开创近代物理先河开始，实验观察加科学推理的研究方法一直是物理学发展中的指导思想。而理想化模型即物理建模正是为适应这样的研究方法而提出来的。具有物理建模意识，具备物理建模能力，是每个学生学习物理学的目的之一，也是高中物理教师必须完成的非常重要的一项工作！

　　参考文献：

　　[1]物理课程标准(实验)解读[M].廖伯琴,张大昌.湖北教育出版社,20xx.

　　[2]论高中物理教学中学生建模能力的培养[M].左雄.湖南科技学院学报,20xx,28(4).

　　[3]物理教学艺术论[M].唐一鸣.广西教育出版社,20xx.

　　[4]物理学科教育学[M].齐际平.首都师范大学出版社,20xx.

物理建模论文2

　　摘要：学习高中物理从某种意义上来讲主要是建立基本物理模型并分析，应用，提升的过程。教师在教学中能有效的提高基本物理模型的教学有效性，学生能在学习中提高基本物理模型学习和应用的有效性，那么在学习和理解高中物理内容中将会取得事半功倍的效果。

　　关键词：物理模型 建模思想

　　物理是一门以科学实验为基础的自然科学，从伽利略开创近代物理研究开始，实验验证法就是物理学科研究的重要手段，同时根据实际实验的情况进行合理地，科学的理论推演，从而得到正确的结论是物理学研究的根本方法。而物理教学中的基本建模思想正是在这种研究思想的指导下提出的通过一定的抽象思维，适当地对物理研究对象进行理想化设想形成物理模型，进而解决物理问题的一种方法.有效地掌握，合理地应用基本物理模型是提高物理学习效率和提升考试效益的有效方法。尤其是现在课程改革后所使用的教科版物理教材，更加注重对物理基本模型和基本建模思想的培养和应用。所以加强物理基本模型和基本建模思想的培养是对学好物理大有益处的。

　　下面针对高中物理教学中建模方面的问题谈点自己的看法。

　　1.物理建模的含义

　　物理学是与实际联系很密切，且理论性、系统性很强的学科，其所研究的对象宽泛而繁杂，往往研究对象并不是以一个孤立系统而存在，同时还有可能存在许多的外部影响.为了方便进行物理的理论分析，要将一些对研究会造成影响的因素忽略。当然不能忽略问题研究的本质。这就要求在研究问题时，要根据本质，分析其影响因素的主次，进而抛去次要因素，抓住主要因素，从中抽象出研究对象的简化的理想的物理模型，这样才能更加充分的抓住问题关键，这就是物理建模.

　　2.物理模型的特点

　　建立基本的物理模型，应该具有三个特点，即代表性、方法性和美学性.

　　基本物理模型的代表性，是从许多的物理对象中经过有针对性的忽略外部次要因素后保留下来的，抓住了研究对象的本质属性和内在联系，因此每个物理模型都具有非常典型的代表性。例如运动学中的质点，电学中的点电荷，试探电荷等等。

　　基本物理模型的方法性，是表明每一个物理模型的确立不是凭空得出的，而是由大量的物理研究，数学推演证明，经过反复思考完善才最终形成的，物理模型反映了物理学科的研究方法和数学基本分析思维方式。例如匀速直线运动，匀变速直线运动，匀速圆周运动，平抛运动，自由落体运动，竖直上抛运动，等等就是体现了物理基本模型的方法性。它代表了一种对这种运动形式的基本的思维方式和解决方法以及数学运算过程。在学习此类型的物理问题时，只要确定了物理过程属于哪一种物理模型体系，那么在理解，分析，运算是都可以进行程式化的分析。应用基本物理模型其本质也是一种分析探究的过程，同时也是检验基本物理模型适用范围和是否正确的过程，还是物理思维不断产生，巩固加强和固化的过程。

　　基本物理模型的美学性，主要强调了物理基本模型表达形式的简洁，对称和优美。现行高中教科版教材中所提到的基本物理模型都是非常简单但又准确地反映了研究对象的本质状况。通过物理模型能够简明扼要地揭示物理问题，体现了物理学科的形式美.例如我们学习的匀变速直线运动的相关公式，很简洁、对称，当看见这些公式后给人以一种特定的物理美感。再如，机械能守恒定律（能量守恒定律），库仑定律，万有引力定律，楞次定律，焦耳定律，牛顿三大定律，开普勒行星三大定律都具有很强的简洁流畅的物理美感。

　　3.物理建模的重要性和必要性

　　高中物理内容抽象、逻辑性强是其难度所在，如果单纯的进行知识灌输，学生很难理解和掌握，而在学习中逐渐的建立物理模型，使得难以琢磨的物理理论变得实在，变得可以想象，那么对于物理的学习就起到的很大的帮助。

　　高中物理建模，将解题过程化繁为简，降低了物理解题难度，增强了学生对物理学习的兴趣和自信。同时正确建立物理模型的过程本身，也是不断提高学生自身思维品质的过程。通过物理建模，能够有效提高学生的综合能力。例如平抛运动。我们知道平抛运动其本质就是在初速度方向上的匀速直线运动，在与初速度垂直方向上的匀加速直线运动的合成。电场中，在研究带电粒子在匀强电场中的偏转运动时，就可以很快的发现这个运动和平抛运动具有十分相似的受力特点和运动情况，那么就将平抛运动的受力分析和运动分析，以及相关的数学运算都进行套用。

　　再如万有引力定律在天体运行中的应用，只要理解好“核星—绕星系统”，那么在求解过程中就直接应用圆周运动的基本规律和万有引力定律相结合就可以较为顺利的解决。带电粒子在匀强磁场中的运动同样是匀速圆周运动的应用，只是向心力由洛伦兹力提供。

　　4.物理建模可以让学生体验到探求规律的过程，以强化对客观世界的认识过程

　　通过建立模型，可以让学生充分体验到物理探索过程中的困难，磨炼学生的学习意志，同时建立模型的过程也是学生掌握物理研究方法的一种手段，有利于培养学生运用科学抽象的思维方法来处理实际问题的能力。其实，应用基本物理模型的过程也是一种发现和探索的过程。

　　参考文献：

　　［1］《物理教学思维方式》.朱龙祥.首都师范大学出版社

　　［2］《研究型课程》.应俊峰.天津教育出版社

　　［3］《中学物理教学建模》.苏明义.广西教育出版社