物理模型在中学物理教学中的作用

第一篇：物理模型在中学物理教学中的作用

密 级

公 开

本科生毕业（学位）论文

浅谈物理模型在中学物理教学中的应用

张俊(2008061204)

指导教师姓名： 刘晓春 职

称： 讲师

单

位： 物理与电子科学系 专 业 名

称： 物理学 论文提交日期：

论文答辩日期：

学位授予单位： 黔南民族师范学院

答辩委员会主席: 论 文 评 阅 人:

****年**月**日

目录

中文摘要···················································································································1 ABSTRACT···········································································································1 0引言·······································································································································1 1 物理模型的概念、分类和特征······························································1

1.1物理模型的概念·····························································································1

1.2物理模型的分类··························································································2 1.3物理模型的特征·························································································2 2物理模型的作用·······························································································3 3物理模型在中学物理教学中的意义····················································4 4结语·····································································································································4 5参考文献···············································································································4

浅谈物理模型在中学物理教学中的作用

张俊

（2008061204）

（黔南民族师范学院2008级（2）班 贵州 都匀 558000）

摘要：为了使人们逐渐掌握和理解物理学的重要和基本规律，物理学中用理想化模型代替实在，复杂的物理研究对象。即所谓的理想物理模型。它是物理学研究方法和逻辑思维的结晶，是研究物理规律的重要基石，也是贯穿于整个中学阶段物理教学内容的重要组成部分

关键字：物理规律；理想物理模型；研究对象；中学物理教学

Showing physical model in high school physics teaching in the

role

Zhang jun(Qiannan Normal College for Nationalities level 2008(2)class student id 2008061204)Abstract: in order to make people gradually grasp of physics and understand the important and the basic rule, physics model with idealistic instead of really, complex physical research object.The so-called ideal physical model.It is physics research methods and the logic of crystallization, is the cornerstone of physical laws, and throughout the middle school physics teaching is an important part of content

Key word: physical laws ideal； physical model； research object； middle school physics teaching

0 引言

物理模型是物理规律和理论赖以建立的基础，在中学物理中，学生所学习的每一条物理原理、定理或定律都与一定的物理模型相联系。解决每个物理问题的过程，都选用物理模型。熟练使用模型方法是学生应该具备的基本物理素质。在中学物理教学中如何引导学生对物理模型及其科学方法的正确有效建立及其思维方法的掌握，直接关系到中午物理教学及学生学习的成败。中学生的感性思维要大于理性思维，由于逻辑思维没有得到充分发展，处于对未知的事物的好奇心，但他们更依赖于视觉得到的东西，而不是用逻辑思维去分析，对于那些陌生而深奥的知识和规律他们心存恐惧[1]，例如物理上的许多未知的物理量、定律和规律。这时候就需要用一些常见的或是容易想象的模型替代。即建立物理模型：舍弃次要因素，抓住主要因素，从而突出客观事物的本质特征。感觉是人脑对直

接作用于感觉器官的客观事物的个别属性，人的认识活动是从感觉开始的，通过感觉不仅能够了解客观事物的各种属性，而且也能够知道身体内部的状况和变化，感觉是意识和心理活动的重要依据，是意识对外部世界的直观反映，也是人脑于外部世界的直接联系，割断了这种联系，大脑就无法反映客观存在，意识也就无从产生，感觉是客观内容和主观形式的统一。[2]这就是物理模型存在的意义 物理模型的概念、分类和特征 1.1物理模型的概念

在物理学研究中，为了便于研究，人们在观察和实验时，会忽略研究对象和物理过程中的次要因素而只抓住主要因素，从而掌握研究对象的基本性质和重要物理规律。在科学研究中，一种重要的方法就是在研究事物时经常忽略事物的次要因素而抓住事物的主要因素，从而得出事物的结果，性质或规律。同样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，一方面反映了事物联系的的规律性，同时又存在许多偶然性，使我们的研究产生了复杂性。这种把物理研究对象形式化，纯粹化的方法是一种理想化的方法，理想化的研究对象就是物理学中的理想化物理模型。理想化物理模型是学习物理知识的还重要方法和手段，在中学物理知识构架和学习中始终起着非常重要的作用。所谓的物理模型：即建立在分析现象与机理认识基础上的模型。1.2物理模型的分类

物理模型分为三类：物质模型、状态模型、过程模型。（1）物质模型。物质可分为实体物质和场物质。

实体物质模型有力学中的质点、轻质弹簧、弹性小球等；电磁学中的点电荷、平行板电容器、密绕螺线管等；气体性质中的理想气体；光学中的薄透镜、均匀介质等。

场物质模型有如匀强电场、匀强磁场等都是空间场物质的模型。

（2）状态模型。研究流体力学时，流体的稳恒流动（状态）；研究理想气体时，气体的平衡态；研究原子物理时，原子所处的基态和激发态等都属于状态模型。（3）过程模型。在研究质点运动时，如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动等；在研究理想气体状态变化时，如等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等；还有一些物理量的均匀变化的过程，如某匀强磁场的磁感应强度均匀减小、均匀增加等；非均匀变化的过程，如汽车突然停止都属于理想的过程模型。

模型是对实际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围学生在学习和应用模型解决问题时，要弄清模型的使用条件，要根据实际情况加以

运用。比如一列火车的运行，能否看成质点，就要根据质点的概念和要研究的火车运动情况而定，在研究火车过桥所需时间时，火车的长度相对于桥长来说，一般不能忽略，所以不能看成质点；在研究火车从北京到上海所需的时间时，火车的长度远远小于北京到上海的距离，可忽略不记，因此火车就可以看成为质点。1.3物理模型的特征

（1）科学性。模型方法是一种抓主要矛盾的方法。抓做影响问题的主要因素，突出研究对象本质特性，忽略次要特性，是一种合理的近似，所以，具有科学性；以理想气体分子微光模型为例，理想气体即分子本身的线度与气体分子间的平均距离相比可以忽略不计：除碰撞的瞬间外，分子之间以及分子与容器器壁之间都无相互作用。

（2）抽象性。抽象是建立物理模型的基本思维方法。许多物理模型特别是理想物理模型都是抽象的产物，理想模型是科学抽象与概括的结果，在物理学中到处可见，如质点、理想气体、点电荷，线电流等。例如：质点模型是用一个没有大小，形状，只有质量的几何点来代替实物。

（3）假定性。由于物理事物的复杂性，某些物理事物的本质、组成、结构、规律等比较隐蔽，在搞不清楚时候，人们在研究观察时会先提出假说，建立物理模型。例如哥白尼关于天体运行的太阳系模型、卢瑟福关于原子的核式结构模型、关于原子核的壳层模型等。当然，物理假说的正确性要用物理实验来检验，并不断完善和修正。

（4）形象性。建立物理模型的过程既利用了抽象思维的方法，也利用了形象类比等形象思维的方法，是抽象思维和形象思维共同作用的过程，因而也具有形象性。物理学家邓锡铭1987年提出的以光流体模型处理光束传输问题的方法，就借助了物理直觉形象，他把光想象为一种流体，由于光流体模型的建立，使得光束传输的几何光学特性和波动光学特性结合了起来，既直观，有形象，而且因具有严密的物理学理论基础而不失其周密性和细致化。

（5）局限性。物理模型是在一定条件下正确反映了研究对象的本质特性，因此一切物理模型都具有一定的适用范围和限制，不能过分夸大。不然会产生错误。例如：用气体的弹性刚体模型解释粘滞系数与温度的关系时与实际产生偏差等。2物理模型的作用

中学物理模型教学包括物理概念、规律和习题解析等方面的应用。我们通过对物理模型的教学时学生能够：建立模型、概括总结、触类旁通；利用等效法化简为繁；从个别到一般的认识方法。物理模型的作用主要有以下三个方面：（1）使复杂问题简单化。等效的问题在不少的物理过程或现象中也是存在的，如做功和热传递在改变物体内能方面是等效的。如果我们在应用物理模型时采用等效法去建立物理模型，将会使问题大大的简化[3]。物理学研究对象是十分复

杂的客观世界，其起作用的因素很多，需要把复杂问题简单化，便于人们理解和掌握，而模型方法恰好体现：抓主要矛盾，突出问题的本质，可以使研究工作大为简化。例如，在研究物体的机械运动时，实际上的运动往往非常复杂，不可能有单纯的直线运动，匀速运动，圆周运动。为了使研究变为可能和简化，我们先忽略某些次要因素，把问题理想化的方法，如引入匀速直线运动，匀变速直线运动，匀速圆周运动和简谐运动等理想化的运动，以便于学生更好的理解，由浅入深逐步掌握物理知识。这就是先建立理想化的物理模型，然后在一定条件下，用于处理某些实际问题。最后达到教学目的。

（2）逐步逼近实际。应用模型方法研究物理问题，能使问题的本质突出，关系明朗，有利于问题的解决。但我们也要看到次要因素虽然对研究对象影响不大，但是还是有影响，所以忽略次要因素得到的结论必然是近似的，与实际有一定差距。弄清楚主要因素后，在考虑次要因素，这样做一级近似就逐渐逼近实际。而建立物理模型为研究实际事物（原型）提供一个比较的标准，从而开辟了研究实际事物的特征和变化规律的途径。例如我们在研究机械能守恒时，我们经常会用到“光滑”这个字眼，其实在现实中光滑是不存在的，但是我们可以通过这种假设的理想状态来研究整个过程，这样得出的实验数据再与理论想比较。最后再推广到实际中，这样就可以更好的理解误差的来源，也方便学生理解机械能守恒的由来，可以加强记忆。

（3）做出科学预言。作为对物理事物简化描述的物理模型，不仅能够解释物理现象和实验定律，而且常能做出科学预言。例如在热机效率的研究中，人们实际热机的效率总是小于可逆卡诺热机的效率，这就启发人们在设计热机时，尽可能接近于卡诺热机，以提高热机效率。在固体理论的研究中，常常以没有“缺陷”的理想晶体作为研究对象。当时从应用量子力学对理论晶体进行计算的结果。发现理想晶体的强度竟然比普通金属材料大一千倍，物理学家认为，理想晶体的强度竟然比实际晶体大一千倍，那么常见的金属材料强度之所以减弱，就是由于有许多“缺陷”，加入能减少材料中的这些缺陷，那就能提高金属材料的强度，从而大大减少金属，实践证明，物理学家的预言是正确的。

在中学物理教学中，物理模型可以培养学生正确的科学思维方法，中学物理教学中培养学生正确的思维方法是提高物理思维能力的基础，初学物理的学生往往只注意知识的学习，并不关心思维方法是否正确，而在整个中学的物理学习中，不同阶段的物理学习思维方法有不同的要求和特点，对此特点和规律的掌握直接影响学习物理思维的发展和学习效果，因此引导学生建立和运用正确的思维方法至关重要，在物理教学过程中物理模型的建立和分析过程就是科学的思维方法培养和建立过程，由此能使学生运用物理思维方式正确透彻理解物理概念，物理规律和掌握、理解物理运动的过程[4]。

同样，物理模型还可以便于学生理解物理学中的难点，中学物理教材中有很多物理知识比较抽象难懂，学生不容易理解和掌握，我来模型就是科学抽象方法的一种形式，它是以客观实在为原型经过科学抽象的产物，是客体主要特性的反映，通过物理模型的教学，突出问题的主要因素，忽略次要因素，帮助学生建立清晰起的物理研究对象，达到疏通思维道理，使物理问题化繁为简，化难为易，起到降低教学难度的作用，易于学生理解和掌握物理研究对象的本质特性及其规律，如质点、理想气体、点电荷，点电源等等。学生在理解这些概念时，很难把握其实质，而建立概念模型是一种有效的思维方式。3物理模型在中学物理教学中的意义

教师在教学中必须认识研究教材、吃透教材，将各章节知识系统化 [5] 在此基础上形成物理模型。在以物理模型作为教学的切入点。二学生通过物理模型的应用可以使抽象、复杂的物理问题形象化、具体化。便于物理知识应用于实际，便于学生对知识的学习。同时物理模型的建立过程对学生认识和处理问题有着重要指导和现实意义

由于客观事物具有质的多样性，它们的物理性质和运动规律往往是很复杂的，不可能一下子把它们的规律全面认识和掌握清楚，因而在中学物理教学中长采用物理模型来代替实在的客观物体，可以使物体的性质和规律具有比较简单简明的形式，从而便于学生认识和掌握它们的概念、运动规律及其本质特征。建立物理模型也是一种科学的研究方法和思维方式，它的运用有助于学生思维品质的提高。建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力，同时也有助于学生掌握物理学的研究方法，可使学生对物理本质的理解更加细致深入，对物理问题的分析更加清晰明了，所以，物理模型在物理教学中有着重要的物理思维方法、物理研究方法等方面的价值意义。4结语

物理模型在物理学研究和教学中有着非常重要的作用，它是学生学习物理知识的基石。同时，物理模型也贯穿于整个中学物理教材的个部分的内容中，学生对于一些重要物理知识、规律的掌握、理解及其思维能力的培养都建立在对物理模型的掌握和理解之上，所以，中学物理教学过程中的各个阶段都要特别注意对学生物理模型的建立、理解、掌握的基本思路、基本方法的培养和训练。只有让学生在潜移默化之中培养了这种思维才能让他们的物理素质能够得到最大的发展，这也正符合我们素质教育的要求。

总之，在教学过程中应用好物理模型，能将难点知识简化，便于学生接受，同时能启发学生思维，提高学生的理解能力，是我们在进行素质教育的重要一环。但是在应用物理模型应该注意[6]:(1)模型是在一定条件下适用的，现实世界中，有很多事物与这种“理想模型”十分接近，在一定场合，一定条件下，作为

一种近似，可以把实际事物当做“理想模型”来处理。但是也要具体情况具体分析。例如在研究地球绕太阳公转时，由于地球与太阳的平均距离相对于地球自身大得多，即地球的形状、大小对研究过程可以忽略不计，这样可以把地球当作质点来处理。但是在研究地球自转时，地球各点转动半径不同，地球的形状、大小不能忽略，此时就不能把地球当做质点来处理。（2）物理模型是不断完善发展的。随着社会不断进步，人类对事物本质的认识也是不断深入和提高的，物理模型也相应的由初级向高级发展并不断完善。例如原子模型的痛楚就是不断完善的过程。

参考文献

[1] 《教育学》.教育学编委会.辽宁大学出版社 [2] 《普通心理学》.华东师范大学出版社

[3] 韩清海.张风民.高一物理下册导与练[M].陕西人民教育出版社 2007 [4] 阎金铎.《物理思维论》.广西教育出版社.1996 [5] 高玉祥.程正芳.郑日吕.心理学[M] 北京师范大学出版社 2003 [6] 周春雨.物理模型在中学物理教学中的应用[J] 物理教师 2000 作者简介.张俊（1989-）男，大学

第二篇：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

第三篇：实验在中学物理教学中的作用分析

实验在中学物理教学中的作用分析

?τ谥醒Ю砜平萄Ф?言，物理教学是其中极为重要的组成部分，对于学生各方面能力的养成存在重要意义。中学物理是实验性很强的教学科目，实验教学也就成为物理教学中的主要构成。在中学物理教学当中不断加强实验教学，不仅可以提高学生的实验能力，帮助学生养成动手操作能力等，还可以让学生正确认识物理实验。但是，我国目前绝大多数中学生的物理实验能力相对较弱，很多学校及物理教师都未能认识到实验的重要价值，在教学当中出现了明显的“重理论、轻实验”的问题，这就会造成中学物理教学的质量出现严重下降，学生的能力也得不到有效提高。针对物理教学当中实验的作用进行分析，以此确保物理实验在实际教学中得到科学的应用。

一、提高学生动手能力

在中学物理教学当中，很多小的实验在材料选择方面极为容易，也很贴近学生的日常生活等，学生操作起来十分简单且具有直接明了的特点。这些物理小实验可以帮助学生更好地理解教师课上所讲的物理知识，并且不断激发学生的物理学习兴趣等，还能显著提高学生自身的动手能力，进而带动学生的智力与操作能力全面发展。

在中学物理电磁铁的相关内容教学当中，某物理教师让学生按照教材中的电磁铁制作方法进行自己手动制作，并且让学生将自己的作品进行展示。在之后的几天时间之内，很多学生都向该教师询问提高电磁铁自身磁性的方法等，以保证自己制作的电磁铁有更好的磁性。在学生自己制作电磁铁的过程当中，该教师发现，很多学生都对电磁铁的相关特点等形成了科学的认识。事实证明，该教师在后续讲解电磁铁的相关内容时，班级内的学生对电磁铁的特点等相关知识接受较快，掌握程度较高。与此同时，学生在自己制作电磁铁的过程当中，动手操作能力也得到了显著的提高，这对于学生的全面发展也极为关键。

二、帮助学生掌握基本方法

在中学物理教学当中，教师可以利用物理实验等帮助学生对相关的物理现象及具体的变化过程进行观察与分析，并且让学生进行实际操作等。这样一来，学生在进行实验的过程当中就可以获得相关的数据与资料等，并且可以在对上述资料等进行概括与分析等，进而得出相关的结论。在此过程当中，学生通过物理实验可以获得大量的物理知识，实验技能得到了显著提高，学生在此过程中也会受到相应启发，认识到物理学当中的基本方法等。学生在掌握基本的物理研究方法之后，就可以充分认识到物理学科的性质，并且掌握研究物理实验的相关方法，学会如何学习物理。学生通过实验掌握基本的物理方法等，对于学生日后学习物理知识有重要的基础性作用，也能不断激发学生的个人创造力。

三、分组实验的作用

在物理实验当中，分组实验是一种常见的实验类型，一般都是以验证性实验与测量型实验为主。中学物理教师在实验教学当中经常会选择这种分组实验，需要让学生进入相应的角色当中，并且充分调动学生的各项感官等完成实验探索。根据相关实验进行分析后可以得出，实验教学的最终目的并非在于教师完成某一过程，主要是在于利用某种实验等帮助学生从行为上产生相应的变化，如在对实验的认识及理解方面等。如果中学物理教师可以让学生参与到实验教学当中，就可以加强学生的具体认识。

某中学物理教师在讲解与电路相关的物理知识时，可以让学生参与分组实验，将班级内的学生分为不同的小组，利用相关的器材等连接电路，让小灯泡发光，并且告知学生电路的连接方式不止存在一种，让学生以小组为单位进行电路实验。该教师会将不同小组的电路连接方式进行对比，并且组织班级内的学生进行自主比较，找出不同小组的连接方式中的共同点进行归纳，并且得出相关的结论等。在实验结束之后，该教师还指导学生进行分组讨论，总结串联与并联的相关特点等，并且将电路的识别方式等告知学生，帮助学生巩固知识。该教师通过分组实验的教学方法，可以帮助学生掌握相关的物理知识，并且让学生在自主分组实验的过程当中养成良好的实验习惯，学生也学会了如何尊重客观事实等。

四、演示实验的相关作用

在中学物理实验当中，很多教师还会选择演示实验的方式。中学物理教学中的很多内容都与实际生活存在联系，但是实际现象的复杂性更为明显，与很多因素相关。对于中学生而言，物理知识的掌握尚未形成有效的系统，所以很难感知生活中存在的物理现象，也无法从生活当中认识到物理知识的本质。所以，中学物理教师可以选择演示实验的方式，将物理相关现象的特点等体现出来，帮助学生获得深刻的认识。

在演示实验当中，存在生动形象的特点，中学物理教师可以利用实验等进行分析，引导学生对相关物理现象进行观察，让学生在看到实验现象的同时掌握具体的观察方法等，这样就可以不断培养学生的观察能力，也能保证学生在观察过程中的细致性。比如，某中学物理教师就在大气压的相关内容讲解当中应用了演示实验的方式。该教师将用酒精浸湿的棉花放入广口瓶当中，并且将棉花点燃，让棉花持续燃烧一段时间，之后将剥去外壳的熟鸡蛋放置在广口瓶之上。这样，熟鸡蛋就可以在广口瓶内部及外部压强差的影响下，被压入广口瓶当中。学生在对演示实验进行观察之后，不仅可以认识到相关的物理现象，其观察能力也出现了明显提高，学生的学习积极性也被不断调动。

很多教师发现，在物理教学当中，学生连续保持注意力的时间在20min以下，很多学生甚至无法集中注意力，这就会导致学生的物理学习受到严重影响。而教师如果在物理教学中应用演示实验，就可以吸引学生的物理学习兴趣，甚至一些在平时物理学习当中不感兴趣的学生都会想要观察实验的情况。这样就可以不断调动学生的积极性，实现物理教学有效开展。

五、结语

物理本身是一门以观察与实验为主要基础的科学，物理学科中相关规律的发现都是以实验为基础展开的，物理研究者及物理学家的各种物理理论也需要实验加以验证，以此保证物理理论的科学性。对于中学物理教学而言，实验也是与教学联系最为紧密的部分，相关的概念、理论与规律等都是在物理实验的基础上所得出，实验也成为了中学物理教学中必不可少的重要组成部分。中学物理教师应当切实认识到物理实验的自身作用，并且在教学中多结合相关实验，指导学生自己开展实验，以此提高物理教学质量，进而全方位提高学生的综合能力。

第四篇：浅析多媒体在中学物理教学中的作用

浅析多媒体在中学物理教学中的作用 湖南溆浦低庄镇中学 唐建华

[内容摘要] 本文以我校师生运用多媒体教学，努力探索课改为背景，通过典型事例，辨析了对多媒体教学的错误认识，说明了多媒体在激发学生思维、培养学生能力、以及课堂实际教学中所起的重要作用。

[关键词] 多媒体 物理教学 更新观念 应用

在科学技术迅猛发展的今天，传统的教学媒体如黑板、教科书等由于其承载

信息的种类和能力都十分有限，远远满足不了现代教学的需要。随着电子技术的发展，出现了大量媒体，如幻灯、投影、录音、录像等，这些媒体承载信息的能力大大提高，已被广泛应用于教学领域，但这些媒体也在一定程度上存在各自的弱点，如幻灯投影不易表现事物的运动，电视录像缺乏灵活的交互功能，不能实现人机对话，更谈不上智能化。教师运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计,发挥计算机辅助教学的特有功能,把信息技术和初中物理教学的学科特点结合起来,可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化,有利于充分揭示物理概念的形成与发展,展示物理思维的形成过程,使物理课堂教学收到事半功倍的效果。

一、合理利用多媒体课件,有利于提高学生的学习积极性

“兴趣是最好的老师”,有良好的兴趣就有良好的学习动机,但不是每个学生都具有良好的学习物理的兴趣。“好奇”是学生的天性,他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣,要激发学生的学习物理的积极性,就必须满足他们这些需求。我在《光的折射》的教学中,利用截取的视频文件,给学生展示了海市蜃楼的美妙景观,使学生对光的折射有了进一步的认识。通过这种做法我体会到将多媒体信息技术融于课堂教学,利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境,可激起学生的各种感官的参与,调动学生强烈的学习欲望,激发动机和兴趣。

二、合理利用多媒体课件,有利于在教学活动中创设情景

物理教学过程,事实上就是学生在教师的引导下,对物理问题的解决方法进行研究,探索的过程,继而对其进行应用,创新的过程,于是,教师如何设计物理问题,选择物理问题就成为物理教学活动的关键。而问题又产生于情境,因此,教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。多媒体教学课件的应用为我们提供了强大的情景资源。例如:我在《牛顿第一定律》的教学中,利用Flash制作动态的课件,模拟真实实验中不可能做到的情景,学生通过探索,发现了隐藏在其中的规律,深刻的理解了牛顿第一定律的意义。由此可见,多媒体课件创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。

三、运用多媒体呈现物理现象，提高课堂教学效果。

很多演示实验，由于器材和条件所限，实验的可见度小，效果差。常常是前面的学生看门道，后面的学生看热闹。例如：演示实验“磁体周围有磁场”时过去我们的做法是，先把六个小磁针放在讲桌上围成一个圆圈状，中间放一个条形磁铁，观察小磁针南、北极的方向变化。但是，由于学生是坐在座位上，只有前排学生能看得清楚。由于磁针太小，就连前排的学生也很难看清楚，为了提高效果，教师不得不将实验送到学生面前巡回展示。白白浪费时间。采用多媒体后，我将磁铁和磁针全部放在投影仪上，整个现象清晰可见，即使坐在最后面的同学也能看得一清二楚。既提高了效果，还节省了时间。

四、合理利用多媒体课件,有利于学生对物理现象的认识

物理是集严密性、逻辑性、精确性、创造性和想象力与一身的科学,物理教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解、理解和掌握这门科学,于是体验物理现象、揭示思维过程、促进学生思考就成为物理教育的特殊要求。多媒体信息技术在物理教育中存在深藏的潜力,帮助学生提高思维能力和理解能力,还可以培养学生的学习主动性。例如:我在《眼睛和眼镜》的教学中,通过课件模拟近视眼和远视眼的成因及其矫正,提高了学生对相关问题的认识。又例如:我在讲解《宇宙和微观世界》这一节内容之前,先要求学生自己利用网络查询并收集有关宇宙的资料,然后制作成幻灯片课件,在课堂展示,拓宽了对宇宙的认识,培养学生的学习主动性。

五、使用多媒体动态演示物理实验，直观形象，完整快速。许多物理概念很抽象，有时候只用嘴巴很难和学生讲清楚，学生也无法想象出它的形成过程。运用多媒体可以生动形象的展现出来，启发学生思维，降低理解难度。例如：磁感线的概念，传统教学方法是，先在玻璃板上用磁铁和铁粉形成磁感线的形状，然后端给学生看，学生对其过程仍不清楚。运用实多媒体后，一段视频就可解决问题。跟传统方法相比，概念的形成过程更清晰，学生掌握更快。再如，复习凸透镜成像规律时，我们无需再做实验，用一个falsh课件就能全面观察到所有实验现象。电学实验我们还可以防真模拟，在学生自己实验的基础上再做训练，顺利回顾，加深理解。“时间和路程的计算”中研究对象的运动过程，“光学”中光线的传播以及改变，“力学”中内燃机的四个冲程变化，力的，滑轮组的机械效率研究等等都可动态演示，添加声音，效果可以想象。

六、运用多媒体课件讲解例题和习题，节省时间加深对知识的理解，避免犯同样错误。

例题和习题评讲是物理课堂教学的重要环节之一，运用课件组织课堂练习十分方便。在教学过程中，准备好习题纸，教师无须在黑板上抄写习题可直接播放课件。学生在答题过程中，教师巡回检查，从答得较好和犯有典型错误的答题中各抽取一至二本，投影在屏幕上，组织学生评议，纠正错误。使学生能够从错误的解法中加深对知识的理解，避免以后出现类似的错误。投影投出解题格式和解题过程比较规范的同学的做法，既给了这部分同学展现自我的机会，也为其他同学做到了示范的作用。

七、将多媒体课件融于教学过程,有助于减轻教师的教学工作量

教师在备课的过程中,需要查阅大量的相关资料,庞大的书库也只有有限的资源,况且教师还要一本一本的找,一页一页的翻,这个过程耗费了教师大量的时间。网络信息为教师提供了无穷无尽的教学资源,为广大教师开展教学活动开辟了一条捷径,只要在地址栏中输入网址,就可以在很短的时间内通过下载,获取自己所需要的资料,大大节省了教师备课的时间。计算机软件实现了教师职能的部分代替,如:出题、评定等,减轻了教师的负担。

现代化的教学手段和教学方式,它更体现和代表了一种新的教育思想和教学观。多媒体计算机在物理课堂教学中的运用,既提高了课堂教学效率,又使物理课堂教学生动形象,激发学生的学习兴趣,有利于培养学生多方面的能力。但也应注意到多媒体教学手段不能完全取代传统的教学方法,而要与传统的教学手段有机结合,和教师相比,多媒体教学仍处于教学中的辅助地位,即使多媒体完成了许多人力所不及的任务,也不能代替教师的全部工作,教学过程的诸环节仍需教师来组织实施,因此,广大物理教师应当努力学习并掌握现代教学手段,尤其是多媒体计算机的使用,为物理教育教学工作服务。同时也要通过精心认真的教学设计,选择最合适的教学媒体。在教学时,要充分发挥教师的主导作用,多媒体对现代教育必定会注入新的活力。

多媒体课件在物理教学中的作用不可低估,它在辅助学生认知的功能要胜过以往的任何技术手段。但它仅仅是课堂教学的一个辅助工具。教学活动过程的核心,是师生之间的情感互动交流过程,这个过程多媒体课件是无法取代的。在师生互动的教与学过程中,教师应客观合理的将多媒体课件用于课堂教学中,积极探索多媒体课件与课堂教学的整合。

第五篇：物理学史在中学物理教学中的作用

1．物理学史的渗入有助于激发学生的学习兴趣 传统教学学生主体意识淡薄，老师习惯于边讲述，边板书，学生只是被动听课和记录，没有独立思考的时间和空间；教师代替学生思考和总结，缺乏师生交流、生生互动；关注学生的心理状况、兴趣和爱好不够，只关注学生的学习成绩等。新课标强调学生的感受和对“过程”的经历与体验，要求老师在课堂教学中，尊重学生的想法和见解，哪怕是不对的；鼓励学生质疑书本、质疑教师；要承认学生的差异；要重问题的思考、重认知的形成。“兴趣是最好的老师”只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能积极主动去克服学习中遇到的困难。对物理学史的回顾，了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题等可以消除学生对物理知识来源的神秘感。学生就不会认为各个物理学概念、原理和定律的获得只是历史上的某些科学伟人们的“灵感”，不是历史的巧合和偶然的机遇，科学家也是付出艰辛的努力才能获得巨大的成功（灵感、顿悟只垂青于天才而又勤奋的头脑），以此来激发学生学习物理的兴趣。

在讲述物理学史时还可以将科学家作为普通人的一面讲给学生听以引发学生的兴趣。如麦克斯韦少年就出名，牛顿、爱因斯坦学生时代却并不出色；科学家也会犯错误，约里奥.居里夫妇把已经发现的中子错误解释为伽玛射线；著名科学家的身份又是也很普通的，比如爱因斯坦是专利局职员；莫尔斯是画家；亚当斯、勒维利是学生和天文爱好者；欧姆是中学教师。法拉弟、焦耳、瓦特都是自学成材。这些科学家不畏艰险，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，对培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神起着潜移默化的作用。

2． 物理学史的渗入有利于培养学生的科学思想方法 物理学之所以被人们公认为一门重要的科学, 不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中, 形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。例如：观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯谬和反证方法、科学假设方法等等。

物理学最基本的研究方法是：假说——实验——理论（或新假说）。科学家在研究问题时，一般根据以往的观察、实验或各种实验得来的知识进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了验证假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的，这种“假说”就上升为“理论”；否则，就要被修改、补充或放弃，这就是科学发展的一般规律。