第一篇：高中物理教学论文 物理教学中应重视物理模型建构能力培养
物理教学中应重视物理模型建构能力培养
内容提要：近几年物理高考题中，部分考试题型的物理情景设计是中学物理教学中常见模型，但更多的考试题型是创设了新的物理情景。这些新情景题型源于生产生活实际素材，源于实验所取得数据。学生遇到这类题型，往往不知道如何着手，不懂得从什么方向思考问题，不知道如何运用物理概念和规律。究其原因是学生缺乏把物理问题转化为物理模型建构的能力。本文针对这个问题阐述了物理模型建构的意义，学习物理模型时归纳成基本物理模型方阵以及物理模型建构与应用，具有一定的学术价值和实际意义。关键词：物理模型 基本物理模型 物理模型建构、物理模型应用
一、物理模型建构的意义
物理学研究的对象遍及整个物质世界，大至天体，小至基本粒子，无奇不有，无处不在。面对物质纷繁复杂、形形色色的运动，如果不采取突出主要矛盾，忽略次要矛盾的辩证方法，人们很难摆脱浩如烟海、纷乱繁杂的物理现象的纠缠，理不清道不明物理概念和物理规律，物理理论的大厦将无法建成。物理学大厦是建立在无数物理模型建构的基础上，经无数科学家不懈努力建立起来的。中学生学习物理的过程就是在各自的心中利用物理模型重建物理大厦的过程。
学生在学习过程中更重要的是掌握物理学研究的方法，而物理学的研究方法之一就是把物体、物体的运动理想化、抽象化，建立起相应的物理模型。如：忽略物体的具体形状、大小，把物体看作具有质量的几何点的质点和物体在自由下落时忽略空气等阻力，认为物体只受重力的自由落体运动。
学生在分析和解答物理过程中，就是识别和还原，开发和利用物理模型的过程。在研究和解决物理问题时，不懂得通过科学的抽象，剔粗取精、去伪存真，就不能建立正确的物理模型；不清楚物理模型的相对性和适应条件，不会识别形异而质同或形同而质异的问题，就不能识别和还原物理模型；在解决复杂问题时，不会将复杂的问题等效若干简单问题，就不能开发和利用物理模型。如果不会识别和还原、开发和利用物理模型，在遇到新情景的问题时将寸步难行。
把物理知识应用到实践中，就是理论和实际相结合，在头脑中进行物理模型建构或直接做成实物模型的过程。如果人们在应用知识解决实际问题时，缺乏解决问题的方案转化为模型的能力，那人们一身中所学知识是将毫无意义的。
二、学习最基本的物理模型构成基本模型方阵
中学物理中最基本的物理模型一般分为三类：概念模型，数学模型和理论模型。
概念模型一般是把物质、物质运动或为了描述物质运动进行抽象化的结果，如质点、自由落体、单摆、圆锥摆、弹簧振子、点电荷、理想气体、理想流体、电场线、光线„„。学习这类模型时，要注意学会并掌握抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的辩证思维方法；注意概念模型的质是什么，究竟忽略什么次要因素（如自由落体的质是初速度为零，只受重力，忽略一切阻力的运动）；注意概念模型的相对性和适应条件；注意比较易混淆不同概念模型间的质的区别（单摆和圆锥摆的运动平面一个是在竖直平面内运动，另一个是水平面内运动；单摆是把重力沿切线方向分解而圆锥摆是把重力沿水平方向分解）。数学模型一般是反映物质的某种属性、物质运动的过程的规律。客观世界的一切规律原则上 1 都可以在数学中找到他们的规律。物理学在建造物理模型的同时，也在不断的建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型（如表达物理概念和物理规律的数学公式、、等）。学习数学模型是应特别注意数学公式的物理意义和适应范围。
理论模型是在物理学的研究和发展过程中，发现一些物理现象与现有的物理学客观规律不相符，为了解释这些现象，人们提出的种种假说或假设（安培说、原子核式结构模型、玻尔氢原子理论、夸克模型等）。学习理论模型是应特别注意学习建构理论模型的指导思想——探知未知世界的种种假设，这种假设的正确与否还要靠实践去检验。学习理论模型的意义在于，我们在解决新情景下的物理问题时，不妨也提出一些假设，通过分析、推理去判断假设是否正确，这就是我们通常所讲的假设法。
在物理教学中，进行物理模型建构的同时，应注意引导学生对物理模型进行归纳小结，建立起物理模型的方阵系统。
三、物理模型建构与应用
物理模型的应用一般可以分为三种类型的应用：一类是应用物理模型能直接解决的简单物理问题；二类是在新的物理情景中，通过简单类比或等效找到与已有的物理模型相匹配的物理问题；三类是学生没有经验过的完全陌生的物理问题，很难通过简单类比形成时空图像直接找到物理模型，而要通过人的思维加工后才能形成时空图像的物理问题。一类问题的是为了学生解决记忆和巩固已经学过的物理模型。二类问题是为了培养学生应用物理模型的一般能力。三类问题才是为了培养学生开发物理模型的创新能力。下面主要谈谈第二类问题和第三类问题。
1、物理模型在新情景问题中的应用
中学物理问题与物理模型有着密切关系，它们一般都是根据物理模型构思、设计出来的。在解题时如果能从新的物理情景中发现物理问题的特点和本质，通过抽象、类比和等效的方法，将陌生的问题回归到与之对应的熟悉的物理模型上去，则会对解题起到事倍功半之效。
[例1]如图1所示，摆长为，质量为m的单摆悬挂在A点，在距离A点处的正下方B点固定一颗小钉。现将单摆摆球向右拉离平衡位置偏角小于50，然后无初速的释放，不计空气阻力，g=10m/s，求单摆由C运动到D所用的时间。
[分析与解]物理问题的情景并不是一个简单的单摆模型，学生不会想到单摆做简谐运动时的周期公式，思维受阻。但如果抓住了题中单摆摆球向右拉离平衡位置偏角小于50的特点时，就会使学生很容易想到单摆做简谐运动时的周期公式，并想象图1中类似为右边是摆长为的单摆，左边是摆长为的单摆，不难求得单摆由C运动到D所用的时间 2。
[例2]边长为 L的正方形导线框水平放置在均匀分布、方向竖直向上、磁感应强度的大小按B=B0sinωt规律变化的磁场中，如图2所示，问线圈中产生的感应电动式的最大值是多大？
[分析与解]若用法拉第电磁感应定律直接求解本题，将要用到高等数学知识，中学生将“无能为力”。但若抓住“磁感应强度的大小按B=B0sinωt规律变化”是产生感应电动势的根本原因，就很容易用等效的观点联想到如图3所示的情景：边长为 L的正方形导线框在感应强度为B0的匀强磁场中绕轴00/由图示位置开始以角速度ω匀速转动，显然这两种情况中通过线框的磁通量都是的规律变化，这样我们就把图2的问题回归到我们熟悉的交流电模型上来，很容易求得感应电动时的最大值为εm=B0ωL2。
[例3]如图4所示，一根轻弹簧竖直的立在水平地面上，下端固定于地面。在弹簧的正上方有一个物块，物块由某高处自由落体到弹簧上端0，将弹簧压缩，弹簧被压缩x0时，物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始，物块的加速度随下降的位移x变化的图象(如图5所示)可能是
[分析与解]本题若直接对物体在0/位置进行受力分析，由牛顿第二定律求加速度a，很难判断加速度是a=g、a>g、a
2、物理模型的开发应用
物理模型的开发是指解答物理问题中，问题给出的现象、状态、过程及条件并不显而易见，也没有现成的常规的物理模型可直接应用，必须通过细心比较、分析、判断等思维后才能构 3 建新的物理模型。
[例4]如图6，用长为L的铁丝绕成一个总高度为h的等距螺旋线圈，将它竖直的固定在水平桌面上。穿在铁丝上的小球可沿此螺旋线从静止开始无摩擦的自由滑下。求小球从最高点滑到桌面所用的时间？
[分析与解]题中的物理情景虽有弹簧但不是弹簧振子模型。小球沿等距螺旋线无摩擦地盘旋而下的情景设计使学生的思维茫然，无法找到熟悉的已知物理模型。如果我们借助数学的“无限分割法”将螺旋线分割成若干相等长度的小段，每小段的曲线都可以看成直线构成一个微型斜面，如是整个螺旋线就可以等效成若干斜面的组合，从而等距螺旋线圈等效为一个“斜面模型”如图7。由斜面模型及牛顿第二定律、运动学公式得到小球从最高点滑到桌面所用的时间。
[例5](如图8）在无限大的金属板的上方距板d处有一电量为Q正电荷，求金属板表面P点附近的场强的大小（QP垂直于板面）。[分析与解]这是一个按常规的求解思路很难解决的题，P点的场强应为电荷Q与板上感应负电荷在该处产生的场强的叠加，而学生不会计算板上的感应负电荷在P附近产生的场强，也找不到相应的物理模型与之匹配，如果开发一个类似平面镜成像的“镜面对称”的模型，4 即设想在金属板得下方与正电荷Q的位置对称点存在一个负电荷，如图9所示，则P点附近的场强等效为一对正电荷和负电荷所产生的场强的叠加，问题就迎刃而解。由点电荷的场强公式和场的叠加原理得:。
以上数例中，前三例是课本上已充分分析、讨论过的已知模型，后二例是习题教学中建立起来的经验模型，这两类模型在解题中都有很多应用。在解题时，要充分利用已知模型，将相关的知识，方法、经验联系起来，在头脑中形成一个便于存储、利于提取的灵活系统。在中学物理教学中培养学生物理模型建构的能力是教育和教学的重要目标之一，也是培养和发展学生创新能力的基础。因此，在课堂教学中教师应注意开展物理模型建构过程的教学，引导学生观察物理现象，发现物理问题，尝试物理模型建构，利用物理模型解决实际问题，健全学生解决物理问题的能力。
第二篇：物理教学应重视能力的培养
物理教学应重视能力的培养
在中学物理教学中既要重视传授知识，更要重视培养、提高学生的能力。加强能力的培养，是中学物理教学的重要任务。那么在中学物理教学中应该注意培养哪些能力呢?
“大纲”中指出：教学中要重视概念和规律的建立过程，要重在理解。学好物理，要重在理解，要切实提高理解能力，这是基础的一环。这个基础薄弱，其它方面的能力，诸如推理能力、分析综合能力等也就失去了依据。对中学物理教学来说，理解能力主要是指：对物理概念和物理规律的确切含义，对用来表示物理概念和物理规律的各个物理量的确切意义，是否已经都弄明白了；对物理规律的适用条件是否理解，能否在简单情况下应用它们；是否能够清楚认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表述)，对同一概念和规律的各种表达形式是否已有清楚的认识，能否鉴别关于概念和规律的似是而非和似非而是等各种不正确的说法；能否理解相关知识的区别和联系。学生在平时学习物理学时，应十分重视这种能力的培养和提高，加深对物理概念和规律的理解，深思熟虑其含义，使之变成自己的观点。要花力量养成严谨认真的科学素质。否则，若在学过物理学后，只是死记住一些定义和公式，则碰到具体问题时，就难以用科学的物理眼光去分析问题，不能把普遍公式与具体情景联系起来，或者不管条件乱套公式，看不清问题的实质。
“大纲”中指出：要通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的运用等，培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等思维能力。其实，上面所说的理解能力，也包括在思维能力中，下面着重说一说推理判断能力和分析综合能力。
推理判断的能力，主要是指：根据已知的知识和所给出的物理事实与条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断；或根据已知的规律或理论经过推导论证，得出新形式的定理或推论；或应用必要的数学对问题进行推导，得到新的结论或公式，作出判断。推理和判断是物理学中常用的方法，应该努力提高学生这方面的能力。物理学中的推理要以物理理论和事实为依据，思维过程一定要合乎逻辑，绝不能凭空臆造或不合逻辑的推理。因此，透彻了解和熟悉物理学的各个基本概念和基本规律，认真分析具体问题所给出的事实，想清楚其中的道理，这是进行推理的前提和基础。同时还要训练自己思维的逻辑性和严密性，只有周密的思考，才能进行正确的推理。
分析综合能力是思维能力的一部分，主要是指：能独立地对具体问题进行具体分析，弄清所给问题中的物理状态、物理过程和物理情景，弄清产生的原因与条件，这是解决物理问题的钥匙，不但复杂问题要这样做，简单问题也应这样做。要通过知识的运用，培养学生独立地、灵活地分析和解决实际问题的能力。在平时教学中，老师应该要求学生独立地运用所学的概念、规律和模型等知识对具体问题进行具体分析，弄清所给问题中的物理状态、物理过程和物理情景，找出其中起主要作用的因素及有关条件；或把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系，并能在此基础上灵活运用所学物理知识综合解决物理问题。
处理物理问题时，有时可从不同的角度，或用不同的方法来处理。这就要求有灵活处理问题的能力。这种能力的基础是要把基本概念和基本规律理解透彻，并力求融会贯通与相关知识之间的联系。这样，处理物理问题时才会有较大的“自由度”，否则就会思维狭窄，缺乏从不同角度看清其中道理的眼光和能力。
分析综合能力也表现在要求学生会独立地处理不熟悉或者未见过的问题。处理这类问题所需的基本概念和基本规律都是学生已学过的，要求学生能独立地、灵活地、创造性地处理这类问题。这种能力对于优秀人才是十分重要的。这类问题并不一定复杂，有的看起来可能很简单，涉及的知识内容亦不一定多。它不仅要求学生对涉及的基本概念、基本规律具有比较准确和深刻的理解，还要求学生能独立地把它们应用到所涉及的问题中去。
物理学是一门精确科学，与数学有密切的关系。物理学又是一门基础科学，是整个自然科学和现代技术发展的基础，在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用。但在应用物理知识解决实际问题时，一般或多或少总要进行数学运算进行推理的，而且处理的问题愈高深，应用的数学也愈多。所以在中学物理教学中要重视培养学生运用数学工具表达和处理物理问题的能力。要求学生能根据具体物理问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果作出物理结论。要学会运用几何图形、函数图象进行表述、分析和处理问题。这里的所说数学运算，既包括数字运算，也包括符号运算。既要重视定量计算，也要重视定性和半定量的分析和推理。
在中学学生实验的教学中，要注意培养起学生良好的实验工作习惯和素质，不断提高他们的实验能力。对中学物理实验教学来说，实验能力主要是指：能在理解的基础上独立完成“教学大纲”中所列的学生实验，明确实验目的，理解实验原理并会控制实验条件，会用在这些实验中学过的实验方法，会正确使用在这些实验中用过的仪器进行观察和测量，会观察、分析实验现象，处理实验数据，并得出结论。了解误差和有效数字的概念，会独立地写出简要的实验报告。应该要求学生对每一个学生实验，都要理解其实验目的和实验原理，熟悉实验器材，掌握实验方法与步骤。对实验中出现的现象要仔细观察，认真分析，能处理实验中出现的非预期的现象。能准确记录数据，并能正确处理实验数据以得出正确结论。在物理实验中是离不开观察的。一个观察能力不强的考生，其实验能力也绝不会强。要通过观察自然现象和日常生活中的物理现象，进行演示和学生实验，培养学生的观察能力。在自然现象和日常生活中与物理有关的现象非常多，如果能培养起学生随时观察物理现象的习惯和兴趣，尽管观察到的物理现象有些他们还可能不完全了解，但仍能激起他们学习物理的兴趣。如果学生能带着问题学物理，那将极大地提高他们学习物理的积极性和主动性。对中学物理教学来说，观察能力主要是指：能有目的地观察，能辨明观察对象的主要特征，认识观察对象所发生的变化过程以及变化的条件。要引导学生结合学到的物理知识，对观察到的现象进行思索，发现问题、提出问题。
在中学阶段应该着重培养的能力还有独立思考的能力、阅读能力、表达能力、想象能力以及自学能力等等。当然培养这些能力，应该是中学阶段各学科的共同任务。但应该指出，对于物理学科，这几方面的能力是非常重要的。如果学生在这几方面的能力较弱，那么他们也是不可能学好物理的。所以在中学物理教学中，应该注意与其它学科配合，努力提高学生这几方面的能力。 返回页首
上面我们归纳了“教学大纲”中提出的在中学物理教学中应该注意培养的几方面能力，并简单地对其含义加以阐述。下面着重谈一下在中学物理教学中如何培养能力。
1.贯彻因才施教原则，调动学生学习的积极性
老师要认真贯彻因才施教的原则，注意研究学生的学习基础、实际水平、心理特征和认知规律。在教学过程中，老师要从学生的实际水平出发，设法提高他们的自信心和学习物理的兴趣，调动学生学习物理的积极性和主动性，使他们能够积极地、主动地获得知识和提高能力。这一点非常重要，如果学生没有了学习的积极性和主动性，失去了学习的信心和兴趣，那么无论老师如何努力，都无法使学生取得好成绩。在教学中，老师要注意启发学生积极开动思维，养成独立思考的习惯和能力，要指导学生掌握正确的学习方法和养成良好的学习习惯。讲解不宜过细，老师不要把自己所有的心得体会都一股脑儿地灌给学生，要留给学生充分的独立思考、独立钻研的空间。要鼓励学生独立地钻研问题和解决问题。要教育学生自己归纳所学到的知识和方法，经过独立思考，达到融会贯通，举一反三，形成正确的认知结构，并提高独立工作能力和自学能力。总之老师的责任是教会学生学习，而不是代替学生学习。
学生之间的差距是客观存在的，是不可能消灭的。教育的目的并不是去消灭这种差距，拉平学生的实际水平。通过教学，一方面要千方百计地努力使全体学生达到教学计划和教学大纲预定的最基本的教育目标和教学要求。另一方面则应创造条件，调动学生的学习积极性和主动性，让学生自己积极主动地开动思维，通过自我开拓，举一反三，加深对学到的知识内容的理解。并在这种自我开拓的过程中，使自己的独立工作能力得到锻炼和提高。如果老师把本应属于学生自我开拓的内容，即心得体会，经老师开拓后灌输给学生，尽管这些老师是想使学生学得更深入一些，完全出于好心，也非常辛苦，但结果往往事与愿违。基础差的学生反而会感到物理内容高深莫测，分不清主次，而处于被教师牵着走的被动状态。久而久之就会逐渐丧失了学习物理的兴趣与信心，觉得自己不是学习物理的料，处于一种“痛苦的学习”之中。而基础好的学生则由于失去了自我开拓、举一反三的机会，独立工作能力也得不到锻炼和提高。所以这种教学方法不管对学习较好的或学习较差的学生都是不可取的。
教学的要求不是封顶的，高中学生的好奇心和求知欲都很强，物理课会也应该会启发他们对各种物理问题的兴趣。如果因为学生所提的问题超出教学大纲的要求范围，或者因为高考不考，便一次又一次要求学生这也不要去想，那也不要去问，其结果就会使学生探求的欲望和创新的意识受到抑制，久而久之便会使学生陷入一种墨守成规，一切为了应付考试的“痛苦的学习”之中。这对培养人才特别是优秀人才是十分有害的。所以“揠苗助长”和“抑制生长”都是教学中的大忌，应努力防止。
2.改进教学方法，提高课堂效率
课堂教学必须分清主次，突出重点。对重点的概念和规律要力求理解得更深一些，并充分发挥这些重点的概念和规律在发展智力、培养能力方面的作用。在课堂教学中一定要突出基本现象、基本概念和基本规律的教学。“物理”课的教学一定要突出一个“理”字，决不能把“物理”教成“无理”。大家都知道要想学好物理，必须重在理解。所以在教学中要重视对物理现象的分析，因为它是物理概念和规律形成的基础。老师在讲解物理概念时，一定要重视得出物理概念和物理规律的过程。要通过对实例、演示或实验的分析，或者理论的推导引出新的概念、定理和结论，使学生清楚地了解物理知识形成的过程。老师要注意通过对物理现象、物理概念和物理规律的讲解过程，来培养学生的思维能力和想象能力，发展他们的智力。在教学过程中，老师应该注意贯彻循序渐进的原则。知识要逐步积累、扩展和加深，独立工作能力、思维能力、自学能力等要逐步提高，不能要求过急过高。否则就可能挫伤学生的自信心和学习物理的兴趣。
课堂教学的重点必须放在对基本现象、基本概念和基本规律的讲解上。绝对不应该用讲解大量例题，来代替对基本现象、基本概念和基本规律的讲述。应该引导学生把注意力首先放在对概念和规律的理解上，而不应该急于做大量的习题。学习物理的目的不是为了解题，决不能把老师讲例题，学生做习题作为物理教学的核心或重点。当然，在老师已对基本现象、基本概念和基本规律做了充分讲解的基础上，讲解适当数量的例题是必要的，但不是愈多愈好。同样在学生对基本现象、基本概念和基本规律等基本内容已有充分复习、理解的基础上，做一定数量的习题是必须的，但也不是愈多愈好。有人说，老师多讲一些例题，学生多做一些习题，可以使学生熟悉更多的题目类型及其解法。这样在参加考试时可以取得较好的成绩。这种看法是不正确的。老师讲例题，学生做习题，其目的决不能是为了使学生熟悉更多的题目类型，以便应付考试。老师讲例题，是为了给学生做示范，教给学生如何对具体问题进行具体分析，综合运用学过的物理概念和物理规律来处理、解决具体的物理问题。学生做习题的目的，一是检查自己对物理概念和物理规律是否真的理解了，是否能够在实际问题中灵活地运用它们。二是通过做习题，锻炼并提高自己的理解能力、逻辑推理、分析综合等思维能力、运用数学解决物理问题的能力等等。所以学生每做完一道习题，都应总结一下，看看通过做这道习题，自己对物理概念和规律的理解上有那些新的体会。检查自己是否能独立地对具体问题进行具体分析，对习题中所给的物理状态、物理过程和物理情景产生的原因和有关的条件等等是否能独立地弄明白，能否独立地进行逻辑推理。所以每做一道习题，都要力求在能力上有所提高。总之，学生做习题贵在独立完成，贵在精而不在多。应当要求学生做习题时，一定要经过独立思考，不能机械地套用老师讲过的例题或者自己以前做过的题目类型。只有这样才能期望切实有效地提高学生独立工作能力，以应付各种有关的考验，当然也包括考试的考验。
有人说为了使学生日后能较顺利地应付高考，在平时教学中就要“瞄准高考”，使学生适应高考的要求。这也是某些老师虽明知“应试教育”不正确的，但在教学中又自觉不自觉按它办的理由。高考是选拔性考试，是由合格的高中毕业生参加的大规模考试，是在学完了全部高中物理课程之后进行的考试，其难度、所考查的能力要求以及试题的综合程度等等方面，与学生初学物理时的考试是不同的，要求要高得多。学习是循序渐进的过程，是由易到难、由简单到复杂的过程。如果在初学物理时，就瞄准高考，按高考的要求来考查学生，做大量类似于高考试题的题目，反而会使学生处于被牵着鼻子走的被动状态。结果不但学生的能力得不到提高，反而会削弱学生对基本概念、基本规律的理解，使学生失去对学习物理的信心和兴趣。无数事实都说明，过早地在教学过程中瞄准高考，越是瞄得准，偏差反而可能越大。瞄准高考进行教学的结果是，由于基本概念不清，基本规律不懂，基本的能力没有得到提高，学生只能照葫芦画瓢。一旦高考的试题有所变化，这样教出来的学生便处于无力对待的状态。所以“瞄准高考，一步到位”教学方法是要不得的，因为它违反了循序渐进的原则，是不可能取得好的教学效果的。
目前在中学中普遍存在着所谓“题海”战术，目的是为了使学生尽量多熟悉一些题型和解法，以便日后在参加高考时能适应高考，取得好成绩。但是，就是从提高学生高考成绩来说，“题海”战术也不是有效的。从近些年来的全国高考物理试卷来看，历年高考物理试卷中都有相当数量的试题，是着重考查考生知识面的。还有相当数量的试题对考生的能力要求并不高，是容易的或中等偏易的试题。这两类试题加起来，按占分比例统计大约占整个试卷的35%左右。此外中等难度和中等偏难的试题大约占整个试卷的45%左右，难的试题只占20%左右。前两类容易或中等偏易的试题，只要考生知道有关的知识内容，并能在有关的问题识别和运用它们，就不难做出正确的答案。对中等难度和中等偏难的试题，如果考生平时学习比较扎实，对基本现象、基本概念和基本规律理解得比较深入，又曾经认认真真独立自主地做过一些习题，具有一定的独立工作能力，做对一半或三分之二应当不成问题。从这个分析中可以看出，即使这些考生对占20%左右的难题全部没有做，他的物理成绩也完全可能得到70来分。从历年高考物理的答卷中看，非常遗憾，不少考生连一些原本比较容易的考查知识面的试题都没有做对，以致影响整卷成绩。这可能是由于这些考生平时在学习时，没有把学习的重点放在对基本现象、基本概念和基本规律的理解上，相反地把太多的注意力放在做习题上了。所以就从使学生在高考中取得好成绩这一角度来看，采用符合教学规律的教与学的方法，其效果也应该比“题海”战术好。历年高考物理试卷中确有少量很难的试题。这类难题即所谓“生题”，一般难就难在比较新颖，对学生的独立工作能力的要求特别高。企图用“题海”战术让学生多熟悉一些题型和解法来对付“生题”是不起作用的。
3.能力的培养是一个潜移默化的过程
能力的培养是一个潜移默化的过程。关键是要使学生有正确的学习态度，良好的学习习惯，踏实的学习作风。老师在讲解物理概念和物理规律时，要思路清晰，使学生理解其中的道理，领会研究问题的方法。要重视物理概念和物理规律的应用，使学生学会运用物理知识解释物理现象、独立分析和解决实际问题的能力。准确理解并掌握基本概念和基本规律，是培养学生能力的基础。只有真正地打好基础才能谈上全面提高能力。不能认为只有通过学习较深的内容，做较多较难的习题，才能提高学生的能力。相反学好最基本的内容，做一些力所能及的适合学生程度的习题，是提高学生能力的第一步。学生能力的提高，首先依靠学生平时对课程内容独立的、刻苦的钻研，知识的积累和知识的运用。不能只靠教师的灌输，也不能靠复习阶段的突击。
学生能力的培养是相当复杂的。有些人总希望能总结出一些很具体的几条内容，以为只要教了这几条很具体内容后，学生的能力就提高了。这种看法实际上是把能力“知识化”了，把能力的培养简化成知识的背诵。这样做，学生能力当然是得不到提高的。还有些人认为，在高
一、高二阶段应着重掌握知识，待到了高三后，再着重花力气去提高能力。这是把知识的掌握与能力的培养分离的教学思想，也是行不通的。其实，能力的培养是一个长期的潜移默化的过程，是在掌握知识的过程中逐步锻炼和提高的。当然，不注意能力的培养，也可能掌握一些知识，但所掌握的知识是死的知识，不会运用的知识。而且在这种不注意能力培养的学习过程中，还可能养成某些不利于提高能力的不良学习习惯和方法。如果学生在高
一、高二甚至初中阶段的学习过程中养成了这些不良的学习习惯和方法，到高三时再想考虑培养能力，则首先必须花大力气去改变学生的不良的学习习惯。但是高三的气氛已经不适合改变学生的学习习惯了。结果，能力的培养实际上就落空了。所以培养学生的能力，首先应从学习最基本的、比较简单的内容抓起。在学生刚开始接触物理时就应注意培养学生的能力，形成一种良好的学习风气，以利于使学生养成良好的学习习惯和学习方法，而一种良好的学习风气，良好的学习习惯和学习方法正是培养学生能力所必须的好环境。所以说初中、高
一、高二正是培养学生能力的好时机。
有的学生认为自己独立处理问题的能力较差的原因是难的习题做得少了。于是便花很大力气去攻难题，解一道难题，记住一种解法。这些学生脑子中虽有许多解难题和复杂题的方法，但一旦遇到自己没有见过的情景，脑子里的记住的各种题型和解法与不熟悉的物理情景对不上号，仍毫无办法，于是更加认为自己做过的难题还不够多。其实这些学生可能根本没有找到自己独立处理问题能力差的症结所在。如果学生对一些基本的问题和比较简单的习题，都是自己经过仔细分析后独立解答的，如果学生对求解过程中的依据，每一步涉及的基本的物理概念和基本的物理规律都有深刻的理解，那么他就具备了独立解决较难的问题的基础，再经过解答一定数量复杂问题的锻炼，一般他就可能具有较强的独立处理问题的能力。但很多学生由于平时缺乏独立思考、独立处理问题的素质与习惯，因而在碰到陌生的或者复杂的情景时，首先从心理上就感到畏惧，缺乏独立思考、独立分析问题与独立解决问题的勇气和能力。这也可算是一种非智力因素，但它却是与智力因素紧密地联系在一起，是要通过教育和教学来加以培养的。
物理学是实验学科，通过观察自然现象、进行演示和学生实验，能够使学生对物理知识获得具体的、明确的认识。这是理解物理概念和物理规律的必要基础。进行演示和学生实验对于培养学生的观察能力和实验能力，培养学生的实事求是的科学态度，和提高学生学习物理的兴趣以及学习的积极性和主动性，都具有不可替代的重要作用。因此，必须要大力加强演示和学生实验。要注意克服目前在某些中学物理教学中存在的，对要求学生实际动手操作学生实验不够重视的倾向。如何真正将实验教学落到实处，而不是“纸上谈兵”，最重要的是让学生亲自动手到实验室中去做一做。所以每个学生实验都必须要由每个学生实际动手操作，决不能用黑板上讲实验或电视里看实验来代替学生做实验。演示实验也要尽可能让学生自己动手做。对演示实验首先应要求学生仔细观察现象，对观察到的现象进行认真的分析，并理解得出的结论。只有这样，实验能力、观察能力才能真正提高。总之实验教学要落实到学生动脑动手上。
“教学大纲”中规定的学生实验的要求只是最低要求，各地各校都应该切实达到，力求做好。有条件的学校应适当增加学生实验的数目，特别是增加一些设计性、研究性的实验课题。这种设计性、研究性的实验课题虽然不能多，但做一些确实能使学生极大地提高做物理实验的兴趣，发挥学生做好实验的积极性和主动性。老师要加强对学生实验的指导。教育学生在做实验时要认真思考，独立操作，手脑并用，团结协作，遵守实验室规则，培养良好的实验工作习惯和素质。对每一个学生实验，应要求学生理解其实验目的和实验原理，熟悉实验器材，掌握实验方法与步骤。对实验中出现的现象要仔细观察，认真分析，能处理实验中出现的非预期的现象。能准确记录数据，并能正确处理实验数据以得出正确结论。
第三篇：在物理教学中建构物理模型
类别：教学设计 题目：在物理教学中建构物理模型
学校：溧阳市平桥初级中学 姓名：谭成峰 电话：*** 在物理教学中建构物理模型
摘要：中学物理教材中有许多物理知识比较抽象，学生往往不易理解和接受，并会因此而失去学习的信心。但如果借助“物理建模思想构建”教学，采用模型构建思想的方法，突出物理情景问题的主要部分，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理情景，使物理问题简单化，这样不仅起到增强学生学习的自信心的作用，同时还潜意识地培养了学生的创造性的能力，提高教学质量。关键词：建构 物理模型 理想化
根据新课程标准要求，中学物理要体现“从生活走进物理，从物理走向生活”的新理念。所以在教学中能否将实际问题与头脑中已有物理模型建立联系，将实际问题转换为物理问题是关键。物理模型在实际问题与物理问题间起到了桥梁的作用，本文将从物理模型的概念、重要作用，以及教学中如何指导学生建构物理模型等方面谈下自己的看法。
一、认识物理教学中的物理模型法
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。而所有的自然现象都不是孤立的。这种事物之间复杂的相互联系，一方面反映了必然联系的规律性，同时又存在着许多偶然性，使我们的研究产生了复杂性。因此，许多比较复杂的问题需要我们引入能够描述其要点的辅助量或建立理想化模型，帮助研究与解决问题，这就是模型法。建构理想化模型是物理学研究中常用的方法。
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。物理模型既源于实践,而又高于实践，在我们的生活、生产、科技领域中带有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。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。
二、物理模型在初中物理教学中的作用
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。物理是一门培养思维的学科，它特别强调一个“悟”字，思考的越多，感悟的越多，属于自己的东西也就越多。因此，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。如在研究光现象时，用光线形象表示光的传播路径：即沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。而实际上我们在观察太阳、电灯„„光源所发出的光时，是看不见带箭头的直线的。引入“光线”这一模型，只是为了研究光现象方便，如果不用光路图就很难学习光现象的知识。同样，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。
同样，在物理教学中，很多问题也是很复杂的，很难研究的。如能将其转化成物理模型将使问题变得简单化。如：对物体进行受力分析时，可以不考虑物体的形状和大小，可以把物体看成一个质点，物体受到的力都作用在一点上。同样，生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究运动问题的时候，在某种条件下，我们就可以认为物体做的是匀速直线运动。
三、如何在中学物理教学中构建及应用物理模型 纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，模型与事实基础很好吻合前提下获得的。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。而没留心的同学只会根据最基本的概念规律去推证，结果费时费力，即使得出了结果，心中对那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更谈不上触类旁通，温故知新。所以在日常教学中，要指导学生会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，其基本步骤为：
（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.我们平常碰到的一些物理习题，就是依据一定的物理规律、物理模型精心构思设计而成的。只要找到事物间的联系，就可迅速找到解决问题的途径。
例题：（2009年荆州市中考试题）电路中有一个滑动变阻器，现测得其两端电压为9V，移动滑片后，测得其两端电压变化了6V，如果通过滑动变阻器的电流变化了1.5A，则()A．移动滑片前滑动变阻器接人电路的阻值是4Ω B．移动滑片后滑动变阻器接人电路的阻值是4Ω C．移动滑片后滑动变阻器两端的电压一定为3V D．移动滑片后滑动变阻器两端的电压可能为15V 分析：本题没有给出电路图，电路中的元件和连接方式都不清楚，不知从何下手，下面我们就从模型建构的角度入手：
建构模型的指导思想——为了解释一些物理现象，我们需要提出种种假说或假设。我们在解释本题电压电流变化时，不妨也提出一些假设，通过分析、推理去判断假设是否正确，这也是我们通常所讲的假设法。
本题模型建构的详细过程：
1定性。即确定电路各元件及其连接关系。电路中一般有电源，导线和开关，由题目知道该电路中还有一个滑动变阻器；移动滑片后，测得滑动变阻器两端电压发生变化，说明该电路中还有一个电阻与其串联（假设是并联，则滑动变阻器两端电压将保持不变）。此时形成电路初步模型如右图1，这个电路的原型是用变阻器控制灯泡亮度的电路图。由此可见，学生分析解答的过程，就是识别和还原，开发和利用原有物理模型的过程。在分析物理问题时，需要有根据的抽象，剔粗取精、去伪存真。
2定量。即运用电路公式和规律确定各物理量的大小。这里有两种移动滑片的情况：
一是向左移动滑片，电阻变小，滑动变阻器两端的电压将减小6V，为3V。通过滑动变阻器的电流增大了1.5A，所以此时电流应大于1.5A，由欧姆定律，移动滑片后滑动变阻器接人电路的阻值R应小于2Ω。可以假设R＝1Ω，由欧姆定律求出I＝3A，进一步可知移动滑片前的电流为1.5A，再结合串联电路中各部分电压之和等于总电压，可以得到下列两个式子，由上两式可以求出R0＝4Ω，U（电源）＝15V。移动滑片前后滑动变阻器两端电压、电阻以及通过的电流大小如图2所示。
二是向右移动滑片，电阻变大，滑动变阻器两端的电压将增大6V，为15V。通过滑动变阻器的电流减小了1.5A，所以此前电流应大于1.5A，由欧姆定律，移动滑片前滑动变阻器接人电路的阻值R应小于6Ω。可以假设R＝3Ω，由欧姆定律求出I＝3A，进一步可知移动滑片后的电流为1.5A，再结合串联电路中各部分电压之和等于总电压，可以得到下列两个式子，由上两式可以求出R0＝4Ω，U（电源）＝21V。移动滑片前后滑动变阻器两端电压、电阻以及通过的电流大小如图3所示。
由上可知，移动滑片前后滑动变阻器接人电路的阻值都不是4Ω，故A、B错；移动滑片后滑动变阻器两端的电压可能为15V，也可能为3V，故选D。
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。
参考文献：
1、禹双青，物理模型方法学习策略探讨，湖南师范大学：教育，2005年
2、乔际平等著.《物理学科教育学》.北京：首都师范大学出版社，2000.1
3、吕明德：学习建构主义理论 培养学生创新能力 中学物理教学探讨2001/5
4、史献计，物理模型建构的心理过程分析，《物理教师》，2005年第4期
第四篇：高中物理教学论文 浅谈物理教学中的能力培养问题
浅谈物理教学中的能力培养问题
内容提要:本文从培养学生用自己的语言描述物理概念、物理规律和方法，用分镜头图展示物理情境，用分析法理解题思路以及用物理模型联想法进行跳跃性思维等方面出发，阐明了物理教学中应遵循的原则，旨在培养学生的学习能力，提高学生学习的水平。
关键词:自己的语言 分镜头图 物理模型联想法
我们知道，我们教给学生的物理知识，对许多学生来说，在其今后的工作、生活中，可能派不上什么用场，但如果我们能注重科学思想方法内容的挖掘，并把它与我们所传授的物理知识有机地结合起来，形成一个可传输的系统展示给学生，帮助学生在头脑中逐渐形成一个合理的知识结构和思维结构，就能使学生逐渐形成在比较中求迁移、求创新的思维策略，从而提高举一反
三、触类旁通的能力。这样的教学，才能帮助学生形成一定的能力结构，提高综合素质，使其受益终年。可见，针对物理学科的特点和高中学生的心理水平与知识水平的现状以及社会对人才的素质要求，我们在教学中应坚持以下几个原则:
一、重视培养学生用自己的语言表达物理概念、物理规律和物理过程的能力
我们知道，学生所学的各门功课是相互关联的，与高中物理最相关的科目是语文，许多学生学不好物理的主要原因，在于缺乏语言基本功，不会用自己的语言描述物理概念和规律、展示清楚物理情境，从而使物理的学习变得机械、呆板。所以，我们要刻意培养学生的语言表达能力。
譬如，在“楞次定律”的教学中通过实验演示、理论分析，全面剖析了楞次定律的内涵后，学生最难把握的是“阻碍”两字的含义，这时，我们应该在引导学生分析该定律所包含的因关系的基础上，帮助学生用“增反、减同”的结论揭示感应电流磁场与原磁场方向间的关系，拌抓住“增反、减同”的实质引导学生用自己的语言编制判断感应电流方向的程序，再用相关的典型题帮助学生学会用所编程序处理问题的方法。从而，真正使学生的感性认识上升为理性认识。
学习物理规律时，要帮助学生明确;运用任何一个物理规律的基本思路，都应从规律本身中寻找。并帮助学生用自己的语言理清运用规律的思路。例如，对动能定理的运用，首先应理解它的物理意义:研究对象所受力的合功等于物体动能的增量。再引导学生剖析该定理所包含的因果关系，使学生明确要运用好动能定理就应该弄清楚“合功”与“动能的增量”，而要求“合功”，首先要明确对象的受力情况，就必然要进行受力分析;要求“动能的增量”，当然要知道初、末动能(或初、末速度)，就应该进行运动情况的分析。可见，运用动能定理的基本思路是:(1)选择研究对象;(2)画出对象运动的情景图;(3)画出对象的受力图;(4)根据动能定理列出方程，统一单位后求解。
又例如，对这样一个问题:如图1所示，质量为m的物体A与倾斜角为中的斜面间的摩擦系数为u，力F拉着物体A从斜面底端匀速地运动到顶端，要使F作功最小，F与斜面的夹角a应是多少?.....................()
A、0 B、л/2 C、л/2-Ф D、Ф
该题，用常规方法求解时，一般是先找出所作的功与a的函数式wF(a)，再讨论当a多大时，WF取得最小值。这样处理，比较繁琐，但若求解者对物理 规律的理解达到能用自己的语言运用物理规律思考问题的境界时，就会换个角
度去思考:通过F作功，能量发生了怎样的转化？从而迂回到能的转化与守恒定律的观点得出外力作功所消耗的其它形式的能的一部分转化成重力势能ΔEP(是定值)，别一部分在克服摩擦力作功中转化为热能Q。要使外力作功最小，就应使Q等于零，即使物体与斜面间无摩擦力的作用。这样，只能是物体仅在重力和拉力作用下沿斜面缓慢地向上运动，F是重力的平衡力。所以,a=л/2-Ф,答案为(C)。
二、培养学生用分镜头图展示物理情境的能力
我们知道，物理解题的过程，实质上就是寻找物理量间数量关系的过程，物理公式(如牛顿第二定律、动能定理等等)就是各相关物理量在数量关系方面的经验性的总结。许多学生学不好物理的外倾性的表现是解题时死套公式、闭门造车，其根源在于不会展示物理情境，从而在解稍难一些的物理题时，思维混乱，甚至会在头脑中出现一片空白的现象，陷入解题的困境。事实上，许多物理公式是条件公式，离开了条件，公式就失去了效力。我们之所以要强调物理过程的分析，花大力气培养学生用分镜头图顺理成章的把一个复杂的物理情景用一系列彼此独立而又有联系的单一物理情境展示出来，就是为了把一个综合题分解为一个个简单题。在这个过程中，让各种情境中的物理条件充分地曝光，从而降低了运用物理规律的难度。可见，物理教学中，只要展示清楚物理情境，强制学生形成条件化了的知识，就能使学生在再次面临这些条件时，能迅问题和解决问题的能力。
速、准确地提取有关的知识，提高分析[例 1] 在光滑平直的轨道上有两个玩具小车A、B，它们的质量分别为mA=3kg，mB=6kg，它们间用一根轻绳相连，开始时绳子完全松弛，二车紧靠在一起，如图2示，现用3N的水平恒力F拉B时，使B先起动，绳绷紧后，再拖动A前进。在B车前进了0.75m时，二车共同速度为V=2/3m/s。求连接二车的绳长 L(不计阻力，车可视为质点)? 分析 :由题意可知，A、B二车运动的分镜头图如图3所示。其中，在图甲—乙过程中，小车B在外力作用下向右作匀加速直线运动，到乙图时绳子恰被拉直，而后在与乙—丙图对应的极短的时间内，A、B发生完全非弹性碰撞中动量近似守恒;丙—丁过程中，A、B在外力作用下，一起作匀加速运动，在上述各个阶段中由相应的物理规律可得;甲－乙：vB2=2aBL, F=mBaB 乙－丙：MBvB=(mA+mB)u1 丙－丁：U22=u12+2a(0.75-L)F=(mA+mB)a 联立以上方程，并代入数据得:L=0.25m 这样的分析，物体运动的整个过程中所包含的物理情境都展示地清清楚楚了：有些什么过程?各有什么特征?该用什么物理规律建立物理量间的数量关系等等，自然是一目了然的事。
三、帮助学生学会用分析法考虑问题
有些学生在分析物理问题时，往往会束手无策，从常规的物理解题经验方面看，当然是由于没有形成先从运动和力的关系入手分析、展示清楚物理情境，再选择合适的物理公式建立物理量间数量关系的思维定势的缘故，但从解题策略方面看，其根本原因在于缺乏良好的解题策略，没有形成良好的思维程序。我觉得，高中阶段，学生最容易掌握的就是“分析法”处理物理问题的策略。用分析法分析问题，不仅可以使学生形成清晰而完整的解题思路，更可以起到思路的自我提醒的作用，从而使学生避免解题中的盲目性，为顺利解题提供保证。
所谓“分析法”的推理过程是从问题的结论(或待求的结论)出发向已知条件逆推的过程，具体地说，是在认真审题、分析题意的基础上，首先找出能直接回答题目中问题的物理规律或公式，观察这个公式中包含哪些新的未知量(实际上是中间变量)，再列出与这几个中间未知量有关的物理公式，如果这个式子仍然含有新的未知量，就再找出与这些新的未知量有关的公式，……按这样的逻辑思维顺序逐渐分析、推理下去，直到待求的物理量全部可以用已知量表示为止。
[例2]如图4示，长L=lm，质量m=lkg的木板A静止地放在光滑的水平面上，其左端上面放一个质量ml=lkg的小块B，现在B上作用20N的水平恒力F，使B由静止开始向右运动，直至滑离A止，已知A、B间的摩擦系数ц=0.5，求:(1)力F的冲量;(2)力F所作的功。
分析:B在F作用下由静止开始向右作匀加速运 动时，A也在B的摩擦力作用下向右作匀加速运动，直至A、B分离。这个过程中，A，B运动的分镜头圈如图5示。设A、B在这段时间t内的加速度和位移分别为按分析法的思路可依次列出以下等式: l=Ft,W=FSA，SA=1/2aAt2,SB=1/2aBt2，aA和aB、SA和SB，则 SB=SA+L,aA=цmg/M,aB=(F-цmg)/m
联立以上方程，并代入数据可得:W=30J,I=9NS。
本题，当然也可以由动量和机械能的知识入手求解。由分析法的思路可写出以下式子: I=ΔP=MVA,+mvB
W=1/2MvA2+l/2mvB2+цmgL
(F-цmg)SB=l/2mvB
2цmgSA=1/2mvA2
SB=SA+L(F-цmg)t=mvB
цmgt=MvA
联立以上方程，同样可得结果。
可见，一些综合题，由于物理情境比较复杂，已知条件多(有些已知条件还比较隐蔽)涉及到的物理知识也比较多，一个缺乏经验的学生往往会感到无从下手，因而，编制好运用各种知识的程序，并熟练掌握一些相关的典型题是十分必要的，但一个综合题中，“究竟要用到哪些知识?先用什么知识，后用什么知识?”许多学生则是不够明确的，而分析法从结论出发，3 目的明确，逻辑性强，有利于启发思维，便于学生掌握运用，它在解题中就像一台文艺晚会的导演一样，有效地调控着解题的思路。
四、提高学生对物理模型的联想能力与迁移能力
教学实践表明，落实了以上三个原则的内容后，学生完全可以具备一定的分析问题和解决问题的能力。但光这样还不够!教学中还得强化学生的模型意识，提高模型的联想能力和迁移能力;我觉得，我们平时所谓的“XX学生学得比较活”，实际上是指这个学生具有一定的分析问题和综合问题的能力与类比能力。亦即具有跳跃思维的本领，在考虑问题时，善于在不同的知识面上进行跳跃性思维，从而找到解题的捷径。显然，积累一定数量的物理模型(包括相关的典型题)是具备跳跃能力的根本保证。事实上，考试中光具备分析问题的能力是远远不够的，如果每个问题都按部就班的去分析一番，时间还够吗?只有帮助学先掌握一些基本的、典型的物理模型，考试时才会在头脑中不断出现“就是它”的闪念，而只需对极少数的问题才有从比较原始的起点入手分析的必要。这样，考试时才能思如泉涌、成竹在胸。
那么，应怎样培养学生的模型联想能力呢?
1、抓住模型的结构特点，合理联想，活跃解题思路
(例3] 把一根长为L的光滑钢丝均匀地绕成一个高h的弹簧。现把该弹簧竖直固定在地面上，让一个小环穿在钢丝上，并使其由静止开始下滑，假设整个过程中弹簧的形变可忽略，求环下滑过程所用的时间。
分析:小环下滑时，只受重力和钢丝对它的支持力。显然，支持力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，改变速度大小的力是重力沿钢丝切线方向的分力。因此，小环下滑过程所需的时间只决定于重力沿钢丝切线方向的分力。这样自然容易使我们联想到滑块沿光滑斜坡下滑的情境(一般的人也玩过将一个直角三角形纸片绕其一直角边卷起时其斜边形成一个螺旋线的游戏)。所以，我们将弹簧以其中心轴为轴展开成如图6所示的直角三角形ABC，其中AC=H，AB=L，从展开的过程可知，钢丝上各点的切线与水平面均成0角。故小环沿弹簧滑下的运动可等效于沿直角形斜边由顶开始的下滑运动。显然：
L=1/2at2, a=gsinθ，∴t=[2L2/(gh)]1/2 可见，借助模型的联想，在物理解题中可以发挥化繁为简、变难为易的作用。
2、挖掘模型中隐含的相关知识，把握特征，强化应变能
[例4] 如图7所示，ABC为全反射棱镜的主截面，一单色光射向全反射棱镜时，其入射光线与出射光线如图中的1、2所示，试完成光路图。
分析:本题中，光先被AB面折射后进入棱镜，而后分别经AC和BC面全反射和折射后出射，欲依照这样的物理过程直接作出光路图是不可能的。但若抓住光在AC面上发生全反射的特点，把平面镜成像的思路移植过来，就很容易画出题中要求的光路 图(如图8示)了。
3、紧扣模型的物理本质，抓住关键，活化知识结构
[例5] 边长为L的正方形导线水平地放在空间均匀分布的方向竖直、磁感应强度大小按B=Bosinωt规律变化的磁场中，如图9示，问线框中产生的感应电动势的最大值是多少? 分析:若直接用法拉第电磁感应定律求解，在高中阶段由于受数学知识的限制将陷入“山穷水尽”的困境，但若抓住“磁通量变化是产生感应电动势的根本原因”这一本质，就很容易使我们联想到这样的情景：如图10示，边长为L的正方形线框，在磁感应强度为BO的匀强磁场中绕轴00/由图中位置开始以ω的角速度匀速转动时，线框中产生的感应定律，线框中产生的感应电动势是多少？
显然，这两种情况中，通过线框的磁通量都按Φ=B0L2Sinωt的规律变化，由法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势也应相同，即；e=BoL2ωcosωt, 故εm=BoL2ω。
4、理清相关物理量的关系，合理取舍，揭露知识背景
[例6]真空中，速度v=6.4×107 m/s的电子束水平地射入两平行金属板间，如图11 示，极长L=8.0×10-2m，间距d=5.0×10-3m，极板不带电时，电子束沿两极板中线通过，若在两板间加上频率50HZ的交流电压u=Umsinωt，当所加电压的最大值Um超过某值Uo时，将开始出现以下现象：电子有时通过极板，有时间断（不能通过），求Uo的大小。
分析：该题，许多学生都感到茫然。究其原因，在于未能通过对有关物理量在数量分析的基础上，抓住主要矛盾，因而无法把握题设的物理模型。事实上，电子束所受的重力及电子间的作用力都可以忽略，更为重要的是：电子通过两极板的时间t=1/v=1.25×10-9s,而电压的变化周期T=2×10-2s,显然，t〈〈T，这表明在电子通过两极板的时间内电场强度的变化微乎其微，完全可以认为不变。因而，容易使我们联想到拟题者展示给我们的物理情景是：在电子通过极板的时间内，电子的运动可看出平抛运动。可见，学生头脑中一旦拥有“匀强电场”、“类平抛运动”这两个理想化的模型时，才会去分析题设中的数据，抓住主要矛盾进行思考，解题思路也就极其明显了。
5、建构合理的知识体系，巧用类比，触发顿悟性联想
[例7]一辆小车在轨道MN上行驶的速度v1可达到50km/h，在轨道外的平地上行驶速度v2可达到40km/h，与轨道的垂直距离为30km的B处有一基地，如图12示，问小车从基地出 5 发到离C点100km的A处的过程中最短需要多少时间（设小车在不同路面上的运动都是匀速运动，启动时的加速时间可忽略不计）？
分析：显然，用常规解法是相当繁琐的。我们知道，光在传播中“走”的是时间最短的路径。可见，我们可以把小车的运动类比于光的全反射现象（如图13示）。根据全反射知识得:sinA=v2/v1=4/5 由图13得：sinA=X/(X2+302)1/2 小车运动时间：t=(100-X)/v1+(X2+302)1/2/V2 由以上几式可得：X=40km,t=2.45h。
综上所述，我仅从老师教的角度阐述了物理教学中的几个原则，显然，这是很不够的。我们知道，课堂教学是一个典型的信息交流和反馈的过程。教学中，课堂内容所包含的各种信息是经过教师的精心组织、编排后，有计划、有目的、有意识地根据学生现有的心理水平和知识水平及教学所要达到的目标对学生实施调控的过程，学生获得这些信息后经过自身的加工、贮存后将输出的信息反馈给教师，使教师能及时检查、纠正或调控原来输出的控制信息，从而使教师传送给学生的信息更易被学生存贮、内化，也更有利于师生间发生信息的交互作用。教学是师生的双边活动过程，离开了学生的配合:既便有最好的教学内容和教学方法，也很难得到理想的实施。学习是一种艰苦的劳动，学生的学习需要聪明才智(即智力因素)，但更需要正确的学习动机、浓厚的兴趣、饱满的热情和坚强的性格与毅力(即非智力因素)。我们在教学中，除了注重教法和学法的研究外，还应十分重视学生非智力因素的培养，努力创造一个良好的智能发展环境，使教学双方在和谐的信息交流中，创造性的完成教学任务。
第五篇：高中物理教学论文 物理解题应重视数学推理
物理解题应重视数学推理
在物理解题中常常会碰到一些题，貌视不成立的结论，或者从物理意义上讲是很难解释清楚物理量之间的定量关系，但经过严谨的数学工具的推导，却很容易作出正确的判断和选择。下面略举两例来说明。
例1 如图1所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，那么此过程产生的内能可能为（）A．2 J B.4 J C.6 J D.8 J 分析 初看此题，似乎题给条件太少，难以定夺。子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此过程中子弹与木块相互作用间的摩擦力F对木块作正功，及由动能定理易知
W1FS木6J（1）（式中S木表示木块在光滑水平地面滑行的位移）摩擦力F对系统（子弹和木块组合）作负功
W2FS相（2）
（式中S相表示子弹相对木块滑行的位移）
因无法比较S木、S相的大小，W1、W2的大小关系也无法得出。所以从物理角度，表面上看此题难以确定答案。
但如果仔细分析一下整个物理运动过程，子弹与木块相互作用的过程中，子弹与木块组成的系统符合动量守恒定律。我们设子弹的质量为m，初速度为V0，木块的质量为M，相互作用后两者共同速度为V.则由动量守恒定律可列式 mV0(mM)V ○又由题可得：木块动能增加了6 J，即 MV26J ○2而此过程产生的内能由能量守恒关系，应与系统损失的机械能数值相等，即 内能Q113 mV02(Mm)V2 ○22
1式求出 V然后由○
mV0，mM2式与○3式可得 代入○1Mm24 V26J ○202(mM)1 11m225 QmV0V02 ○22mM再整理得Q1mM6 V02 ○2mM4式的特点把○6式再变形为 又根据○1m2MM2m2QV0 22(mM)1m2M1mM22VV2 20202(mM)2(mM)1mM227 ○6JV022(mM)4式和○7式不难得出Q > 6J.比较○从此题的分析解答可以看出：在审清题意、得出物理关系式进行分析，不能得出答案的情况下，如果不畏繁琐，经过数学逻辑推理却能很正确地得出结论。
例2 两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压稳定为U的直流电源上（如图2）。某人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为U1，然后又把此电压表改接在R2的两端，电压表的示数为U2。则
R1U“<”“=”）______1（填“>”R2U2 分析 很明显，如果这里是理想电压表的话，它将不会影响原串联电压的分配原则，此空格中应填“=”。由于电压表的内阻不是远大于R1、R2的值，所以，原电路中R1的实际电压不等于测量值U1，R2的实际电压也不等于测量值U2，故从物理角度上看，两者关系难以确定。怎么办呢？如果我们不草率行事，根据物理规律，通过严谨的数学推导，则可以比较容易的得出结论。
设电压表的内阻为RV，则当电压表并联在R1两端时，其示数应为R1与RV并联的电压，所以有
R1RVR1RVU11 ○R1RVUR2R1RV当电压表并联在R2两端时，其示数应为R2与RV并联的电压，有 R2RVR2RVU22 ○R2RVUR1R2RV1○2两式相比得
由○R1RVR2RVR1RRVR2RVU1，1R2RVR1RVU2R2R2RVR1RV 将右边再通分，得
R1RVR2RVRRVU 11R2RVR1RVU2R2RV再约分，得
R1R2R1RVR2RV
R1R2R2RVR1RVU1R1。U2R2从上面两例可以发现，在物理教学中如果有意识的多重视数学推理能力的培养，物理解题中多加强数学推理能力的训练，对拓宽学生解题分析思路、培养和提高学生的物理综合解题能力是大有帮助的。
点击咨询 