物理演示实验在农村初级中学物理教学中的作用(论文)

第一篇：物理演示实验在农村初级中学物理教学中的作用(论文)

题目：论文物理演示实验在农村初级中学物理教学中的作用

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2012年12月9日

物理演示实验在农村初级中学物理教学中的作用

[摘要] 实验既是学生学好物理的基本方法，又是是培养学生多种能力的重要途径，同时对培养学生实事求是的科学态度、引起学习兴趣都有不可替代的作用。在农村学校物理教学中，由于学校条件、教学资源、教学环境的制约，学生实验无法进行时，演示实验起着更重要的作用。

[关键词] 物理教学演示实验学习兴趣实验作用

正文

物理是一门以实验为基础的自然科学，人们在大量实验的基础上观察、总结物理现象，抽象出一系列的物理概念和规律，并把概念、规律和图景联系起来，了解它们的物理意义。演示实验是物理教学的一个重要组成部分，它是指课堂上由老师操作表演、或者在教师的指导下让学生上讲台进行操作的实验。通过实验建立学生对课堂讲授内容的感性认识，增强学生对学习内容的理解和记忆，提高教学效果；开发学生智力，训练学生的实验技能，培养学生分析、解决问题的能力和研究创新的能力。中学物理课堂教学改革的一个重要突破就是加强物理实验教学。初中物理实验在教学中具有不可替代的作用。但是，实验教学受学校条件、教学资源、教学环境等影响，特别是在农村学校条件较差、教学资源不足、教学环境不理想等，很多学生实验无法进行时，演示实验在教学中发挥着更重要的作用。

（一）、充分调动学生学习兴趣，活跃课堂气氛。

课堂演示实验教学通过看得见、感受得到的现象，使学生在良好的情绪状态中学习，很容易调动学生的学习兴趣。在良好的学习氛围中，学生由被动学习变为主动学习，由“要我学”转变为“我要学”。兴趣是学习最好的老师，学生的学习积极性一旦被调动，接受知识的能力就会大大提高。例如让学生观察“纸片托起一杯水”、“瓶吞鸡蛋”、“喷泉实验”、“冷水使热水沸腾”、“放大镜并不总起放大作用”、“塑料捆扎绳越捋越散开”等实验，常常会出乎他们的意料，使他们兴趣盎然，很容易唤起他们的好奇心，激发他们的求知欲望，使他们觉得物理是有趣的，从而激发学生的对物理学习兴趣，增强学好物理的信心。

（二）、加快学习速度，提高学习效率。

科学研究表明，人们从语言形式获得的知识大约能够记忆15％，而同时运用视觉、听觉则可接受知识的65％左右。演示实验所用的仪器可见度大，便于学生观察仪器的外

形、构造特点及其仪表的刻度，仪器装配和布局也一目了然，美感性强。操作过程直接了当，不转弯抹角，实验现象清晰明了，使学生观察后能留下深刻的印象。例如：演示阿基米德原理实验，将溢水杯溢出的水接收直接用自重可以忽略的轻质塑料袋，实验教学效果直观、明显。因此，通过课堂演示实验讲授物理学知识，能使学生的学习走近路，走直路，用较少的时间获得更多的知识，从而，加快学习速度，提高学习效率。

（三）传授学生物理实验技能和实验方法。

在进行演示实验教学中，根据教学目的，要求教师向学生介绍有关演示实验的思路、设计方法、实验设备、实验仪器的使用、实验过程以及实验注意事项等方面的知识，并能对实验结果进行科学地分析和说明。通过演示实验教学，学生可以初步了解和掌握物理学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法，为学生今后从事物理科学事业奠定一定的基础。正由于演示实验有其重要的作用，因此，教师在进行演示实验教学中应当注意实验操作的规范性（甚至一个微小的动作）、实验结果的准确性和实验的全局性。为此，教师应备好每一个演示实验，不可忽略每一细节，力争做到实验准确无误，授以学生科学的知识和实验技能。

由于演示实验在教学中具有着重要的作用，初中生的心理特点和物理的学科特点以及农村学校条件差教学资源不足等决定了物理教学中必须加强演示实验教学。初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，其中形象思维仍起重要作用，抽象思维正在发展。在很大程度上，学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物，不善于从理论上进行推导。心理学研究表明：人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和活动机会，加强演示实验。

初中生的心理的另一个特点是好奇心强，喜欢探索自然的奥妙，兴趣广泛、强烈，但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心，培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。例如：在大气压一节的教学中，首先演示母子管实验，在大试管中注入水，将略小的试管放入大试管水中，然后提问：若手拿大试管倒置，小试管如何？绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验，学生惊奇的发现小试管不但没有掉下，反而在滴下水的同时，缓缓上升，感到疑惑不解，教师及时点拨：是什么使得试管缓缓上升的呢？是大气压。学习了大气压这节课我们就可以解释这一现象。一个有趣的实验，激发了学生的兴趣，整堂课学生精力旺盛，注意力集中。正如爱因斯坦所说：兴趣是最好的老师。

从记忆角度分析，结合实验讲解的物理规律远比单纯的语言讲解留下的印象深刻、久远。科学研究表明：语言信息和形象信息在头脑里的比例是1：1000，即头脑储存语言信息的能力。有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构，而后者是依次性的链状结构。所以，在物理教学中把概念、规律通过演示实验转化为物理形象，便于学生记忆。

物理学是一门实验科学。观察和实验是研究物理学的根本方法。一部物理学发展的历史，就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。物理学离不开实验，物理教学更离不开实验。

为了使物理演示实验在农村初级中学物理教学中发挥更重要的作用在教学实践中总结，农村初级中学物理教学中的演示实验有以下要求：

（一）、不能随心所欲，操作要规范。

演示实验是学生实验的样子，老师的操作态度及操作方法对学生的影响是很大的。如在连接电路时，导线横一根，竖一根，把电路接通了事，杂乱无章，操作忙乱无序，讲台上零乱混杂等等，对培养学生严肃认真的操作态度及科学的实验方法都是不利的。特别是对于农村学校的学生，从小就没多少机会进入实验室（有的学校根本没有合格的实验室）的学生来说更是不利的。

（二）、课前准备要充分，争取可见度高、实验效果明显。

课前的准备不仅是准备仪器还要备学生，演示实验前如果实验室没有仪器，老师就要精心准备自制教具，并要根据学生的学习规律、认识能力（在少数名族地区还要特别注意语言上的引导，因为少数民族地区汉语并不是他们的第一语言。）。如果进行试验前，不做充分准备，如：对仪器缺乏检查，不进行试做随便应付了事，至使上课时不是仪器装置有问题就是仪器规格不符合要求，要么就是演示现象出不来或出来了但极不明显，于是老师手忙脚乱，满头大汗，语言无伦次，学生则垂头丧气索然无味。

（三）、配合课堂讲授，引导学生观察，思考演示实验的要求。

演示实验不同于一般科学事业的最大特点是做给学生看的，而不是为了其它。因此老师不能仅专心于实验操作而忽视学生情绪和观察效果，造成这种现象的一般有两种情况：一是老师不给学生的观察提供便利，有的教师为了便于操作将整个实验装置朝着自己，学生只能看到背面或侧面还有的教师操作时站在学生和装置之间，挡住了学生的视

线。二是对学生的观察不进行具体的指导，听其自然，看到多少算多少，因此学生对演示实验往往缺乏明确的观察目的，有不少学生由于不得要领及缺少及时点拨看到的就是一幅杂乱纷纭的图像。这种演示实验就是做得“再好”，学生也得不到什么收获。

（四）、合理、科学、有序地引导学生分析实验现象。

在试验中要引导学生观察实验现象，并做好记录。实验后要有效地引导学生分析实验现象让学生自己总结归纳出物理概念、规律等。如示实验完成后，老师一边收拾讲台上的仪器，一边自己或让学生复述看过的实验现象，然后“言归正传”，又“照本宣讲“，这种传统的教学方法，虽然也要求学生观察物理实验，但它的目的仅在于帮助理解表面知识，只是让学生记忆实验事实，让学生跟着老师的问题转。事实上，在目睹了生动、鲜明的演示实验后，学生的思维活动是非常活跃的，他们会想：为什么要这样操作，而不是那样做？为什么是这种结果？为什么？

（五）、不能以讲代做、黑板上讲实验。

当前在农村学校由于条件限制，仪器缺乏，同时有的教师怕准备实验花时间太多及其它种种原因，于是来个干脆不做，进行以讲代做，在黑板上讲“实验”。使具体、生动的物理现象变成了空洞、枯燥无味的东西，让学生的学习兴趣荡然无存。

结束语：演示实验在农村初级中学物理教学中起着重要作用，教师只有弄清楚农村学校学生的特点及明确了演示实验的重要性，掌握了正确的方法，将学生的观察和思维活动紧密地结合起来，演示实验中充分发挥学生的主体意识，学生能力才能得到可持续发展。这一领域的研究空间还很大，这里只作了一些粗浅的探析，有待同行指正。

参考文献：

[1] 李新乡，张德启等.物理教学论[M].北京：科学出版社，2005.[2] 马荣田.演示实验的特点及教学的基本要求[J∕OL].中学物理，2003年02期.[3] 王利军.新课程理念下的探究性演示实验教学[J].实验教学与仪器，2008年04期.[4] 作者不详.物理演示实验的基本方法及在实验设计中的应用研究[D].年份不详.

第二篇：中学物理教学论文 课堂演示实验

教学论文

谈新课改物理教学中的课堂演示实验

西华县东夏镇二中：袁建新 2012年3月

物理是以实验为基础的学科，学生知识的获得，技能的提高，无不和各种实验密切相关，而课堂教学中的演示实验，是紧贴教材内容，授课教师面向全体学生，由教师亲手操作的直观性实验，实验的成功与否，会直接影响到本节的教学效果，影响至学生探究问题的积极性，作用非常重大，本人从事物理教学多年，就如何提高物理教学课堂演示实验的效果，浅谈几点看法。

1、充分理解实验内容，掌握实验过程中的第一个环节。教师在课堂上演示实验，要正确、无误，熟练、自如，对实验过程的突发情况要有充分思想准备，因此，要做到以上要求，就必须彻底熟悉实验内容，步骤，做到心中有数，有的放失，甚至必要是还要学习、掌握该实验的相关知识。

2、充分做好实验器材上的准备。实验器材准备工作的好坏，会直接影响到实验的成功与否，我们设想：一节演示实验准备的不充足，上课前才让实验员从仪器室取回器材，各器材的情况只凭往年的记忆有所了解，匆匆赶往教室，临时拼凑，对出现的情况又缺乏子解，结果，一旦出现与实验数据不符合，看不到的现象，就会很难对付，再临时找这找那，把一节课的时间就白白的给浪费掉了。因此，下课前，实验所需的各种器材必须提前取出，熟悉了解各种器材的性能，以免出现误差。

3、上课前必须把该实验重做一遍。有一些教师总以为这个实验年年做，凭往年的记忆是有把握做好的，没有必要提前再做一遍。殊不知物理学中的好多实验，其实验的效果、现象、数据的正确得出受当时的天气的阴睛、气压的高低、电网电压的高低等多种因素的影响。如：做摩擦起电，电荷间相互作用，验电器金箔张开的实验时，就受空气湿度的影响，天气睛朗，艳阳高照，空气又非常干燥，该实验的效果就会非常的好，反之，实验中出现的效果就会非常差，甚至会看不到。另外，实验中出现的一些意外情况，的提前做了之后就全心中有数，该改进的就改进，该注意的就注意，这样做就做到胸有成竹，对该实验的成功就会有十分的把握了。

4课堂演示实验的操作要熟练、自如，提高能见度，得到正确的数据和实验现象。演示实验就是让学生通过教师操作的某一些实验，得到一个正确的结论，如果教师操作不紧凑，失误多，就不会提高 学生的学习积极性，更谈不上理想的教学效果。实验也做得非常成功，但教室后边的及边角的学生看不到，看不清，这也地一个值得重视的问题，因此，实验所需器材要尽可能的提高能见度，教师做实验时要在后面或侧在一边，不要挡一的视线，条件许可时，可拿到学生中间展示给消学生看或派学生代表到讲台上观察，并把观察到的情况报告给全体学生。

5、实验过程中要注意学生让他们认真观察实验中的重要细节，防止看热闹现象的发生。有个别学生对上实验课很感兴趣，觉得好玩，只是一味地看，既不思考，也不认真观察，结果什么也未得到。

6、实验结束后，要提醒学生积极思考，分析现象的原因，启发学生积极探究问题。个别甚至是部分学生在实验结束后，认为结束了，不做了，什么也不想，什么也不考虑，结果，收效甚微。因此，实验结束后，教师应向某一方面引导，提醒，从而得到正确的结论，提高课堂教学效果。

以上所谈，乃本人从事物理教学多年的经验之谈，不足之处，敬请指正。

西华县东夏二中：袁建新2012年3月

第三篇：在物理教学中如何做好演示实验

在物理教学中如何做好演示实验

尹洪艳

物理是一门以实验为基础的学科，现行的物理教学大纲将提高学生的能力和素质摆到了非常重要的位置。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中，实验是最活跃最具生命力的部分。演示实验是配合教学内容由教师操作表演示范的实验，是深受学生欢迎的实验形式，是教师施展教学艺术的独特方法，也是学生做实验进行科学探究的典范。它能化抽象为具体，化枯燥为生动，把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。引导学生观察，并进行思考，配合讲授使学生认识物理概念和规律，达到“事半功倍”的效果。

实验的内容选择、构思设计、演示过程等对学生掌握知识、培养能力和学习科学方法有重要意义。要使演示实验真正达到演示目的，必须做到以下几点：

1、明确实验目的，具有针对性。

物理教学中，演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点，容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变 性，就能创造出生动的情景，使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的，应根据不同教学内容和要求，选择实验，合理地进行实验，以便让学生清楚地认清物理 概念和规律。

演示实验一定要明确目的，达到实验要求。演示实验的最终目的是为教学服务的，为的是在实验中发现规律，理解规律，培养学生能 力，从而掌握规律。为实验而实验，没有目的性，没有针对性，只会使学生浮于实验过程与表面现象，不知道老师为什么做实验，不知道实验演示了什么规律，更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言，这样的实验是“吃力不讨好”的事。

2、现象直观，注重实验真实性 首先，物理过程的变化要显著。仪器摆放的位置适当，被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。其次，仪器简单，过程一目了然，多种感官并用。

3、准备充分，安全可靠

课堂上的教学时间是极其宝贵的，如果教师在演示中出现失误和差错，不仅会耽误时间，而且会引起对所得结论的怀疑。课前教师必须作好准备，在实验室必须先试验一次，在课堂上的演示实验必须确保成功。

成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理，它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理，才能准确的抓住关键，成功的进行演示。其次，要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。

课前做好充分的准备，可以提高演示的成功率和效率，但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办？一是要镇定，切忌手忙脚乱，应认真思考和分析，尽可 能及时找出原因，迅速排除故障；二是要实事求是，实验失败不可简单地用“仪器不行”或“实验教师未准备好”来搪塞过去，更不能编造数据，欺骗学生。应当引 导学生一起，共同寻找实验失败的原因。这种负责的精神和科学的态度，必将培养学生实事求是的科学作风，对学生产生良好的影响。

4、引导学生，充分发挥想象力

演示实验能够提供丰富的感性材料，变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维，使学生更好地认识客观规律，发展能力，培养兴趣。因此，在设计和 编制演示程序时，必须在启发性上下功夫，给学生更多思考的时间与空间，发挥学生的主动性。充分展示学生才是学习的主人。

演示中的启发性，首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时，认知的矛盾将上升为思维的动力。运用演示引发的问题，只是启发思维的起点，虽然它是学生开展积极思维的突破口，但要推进思维的展开，仍需有教师不断的引导。

演示实验一般情况可采用这样的几步：提出问题，通过实验建立初步表象；再做实验，又提出问题进行探讨，找出规律；应用规律来说明问题，并用实验来验证。这一过程体现了实践——理论——实践的认知规律。演示实验不应成为学生模仿教师的机械手，不应成为教师思维的执行者，切忌难易不分，草草了事。有些新教师做实验，常常以能显示实验现象为满足，急急表演，匆匆收场。这样的实验不会给学生留下深刻的印象，并且不能忽视学生由感性到理性的上升过程，以培养学生能力着手，达到实验所需的目的。

总之，演示实验在物理教学中起重要作用。教师只有明确了演示实验的重要性，掌握了正确的方法，才能使学生的 观察和思维活动紧密地结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行，逐步掌握物理概念和规律，发展观察和思维能力，才能使我们的物理 教学达到“事半功倍”的课堂效果。

第四篇：演示实验在物理教学中的地位和作用

自制教具对物理教师专业知识的促进作用以及演示实验在物理教学中的地位和作用

百里杜鹃普底中学：王 勇

摘要：西部少数民主地区物理教学的开展是非常艰难的事，因为在这些地区，很少有一个完整的物理实验室。然而，物理学科又是一门以实验为基础的科学，物理实验中蕴涵着丰富的物理思想和物理的研究方法。物理实验教学可以让学生通过观察实验，进行分析归纳得出结论。从而对物理概念、原理进行深入的理解和掌握。从这个意义上讲，没有物理实验也就没有物理教学。演示实验是物理教学中一个非常重要的环节。也是深受学生喜爱的一种实验形式。因此，在中学物理教学中，实验是不可缺少的。所以，在物理教学中我们教师就应当充分发挥自己的所学知识和自制教具的能力，为学生营造出一个充满激情的课堂气氛。

关键词：自制教具 物理教学 演示实验 地位和作用

自制教具，是教师在实验条件有限的情况下或者根据课本的相关实验设计自制出的能用于教育教学的器件。他不仅能提高教师的业务水平，同时也能解决传统教学当中没有实验器材时教师只是靠单纯讲解和学生想象实验情景的情况，为学生创造了感性认识的条件基础。物理学是一门以实验为基础的自然科学，没有物理实验就没有物理学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。传统物理教学只注重传播知识，却没有注重实验对学生的能力、技能和思想的教育。而在西部少数民族地区，课本上要求的学生实验绝大部分都是无法完成。因此，大部分学生虽然学习了物理知识，却缺乏面对实际问题时怎样解决问题的能力和技能。这样，学生走出校门之后也只能是纸上谈兵，毫无用武之地。

演示实验是利用课堂时间，以教师为主要操作者的表演示范实验。把要研究的物理现象展示在学生的眼前，引导学生观察思考，配合讲授或穿插学生讨论等方式使学生认识物理概念和规律，或者通过演示引导和示范作用，为学生独立训练创造条件。然而，教师个人自制的教具不可能满足一个或几个学生用一台教具来进行实验探究。所以，自制教具在教学当中主要用于演示实验，其地位和作用主要体现在以下几个方面。

1、自制教具能够促进物理教师对专业知识的研究和教师根据教具的功能使用方法在课堂上设定出许多新颖的教学情景和教学环节。在进行演示实验教学时能够激发学生的求知

欲望，很多情况下学生认为物理难学，主要原因之一是太抽象。而实验具有真实、形象、生动的特点。如果教师能适当利用演示实验中的情景引导学生从正确的方向去思考，就可以把一堆抽象的概念、规律变为生动有趣的内容，多数学生都会容易的弄明白。教师非常了解自己自制的教具的功能和使用方法，教师就可以根据学生的认识规律设定教学的先后情景。首先，增强学生的感性认识，让学生注意观察实验现象。其次，在引导学生从实验当中去思考问题认识问题总结出相关规律。最后，将规律放回到实验当中来检验、应用。按照认识论的观点，就是由感性认识到理性认识再回到实践中检验、应用。演示实验直观具体、形象生动、新鲜刺激，其教学从感性到理性，从具体到抽象，从简单到复杂，符合学生的认知规律，容易激发学生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。

2、自制教具就是在锻炼教师的思维能力，并且在演示实验教学中将思维能力很好的转移给学生，让学生思维能力得以发展。演示实验是发展学生能力的重要途径，由于演示实验中教师的可以控制特点很突出。教师能够有意识地选择和设计实验的内容和程序，得心应手地把需要观察的现象展示出来。通过演示实验，引导学生从观察和测量的结果来认识物理现象和物理过程，找出物理现象的特征以及产生这一物理现象的条件进行思考、总结。因此，教师在自制教具锻炼自己思维的同时，也在设计了演示实验中怎样对学生进行思维上的培养。

3、自制教具能提高教师的创新能力，同时教师在进行演示实验时使用自制教具也能很好的培养学生的创造能力。自制教具是教师个人根据自己所设计的方案来设计的能够很好完成实验的器件，他带有教师自身的思想和一定的目的。所以，在进行演示实验时能很好的为学生进行示范和训练学生的实验技能。通过演示实验使学生对对物理现象、物理过程进行认真的观察，并在此基础上再进行分析、概括等思维活动，得出结论或验证规律，这不仅可以使学生更好的获取知识、训练实验技能。而且有利于学生学习和掌握物理学研究的基本方法，发展学生的创新能力。

4、自制教具能培养教师个人严格的科学态度和良好的作风，同时也能给学生产生影响，起到很好的模范作用，在演示实验时也能培养学生严格的科学态度和良好的作风。通过教师操作过程中实事求是的态度、严肃认真、一丝不苟的作风的影响，就能够潜移默化地培养学生尊重事实、严谨认真、不怕困难、敢于创造的精神，培养学生爱护仪器、遵守纪律、团结友爱的良好作风、习惯。

5、自制教具能培养教师勤俭节约的好习惯和陶冶个人情操，能从行为上影响学生和教

育学生养成勤俭节约的好习惯。同时在演示实验中又能满足学生的视觉观察，还能使实验仪器的结构简单、费用低。制作教具的材料一般是日常生活中常见或废弃物品，利用这些身边常见的材料制作教具，会使学生觉得物理无处不在，物理离自己更近了，容易激发学生热爱物理、热爱科学的情感。自制演示实验装置，不仅能够充实教学仪器，而且能培养学生的自力更生精神和能力，是使学生养成勤俭节约的好习惯的重要途径和手段。

总之，在西部少数民族地区，是一个实验器材缺乏和学生学习条件艰苦的地方，我们作为党的忠诚的教育人员，就应当努力的发挥自身的创新观念，艰苦奋斗，为那些可爱的学生创造更多更好的学习环境。所以，自制教具对物理教师专业知识的促进作用以及演示实验在物理教学中的地位和作用是不可忽视的。

参考文献：

1、《物理教学论》 邹祖莉编著 贵州科技出版社 2006-7

2、《教法 学法 考法》 乔复 吴森 郑龙编著 三环出版社 1992-2

3、《物理演示实验精选》 朱凤德 刘炳升 高玉编著 上海科学技术出版社 1986-12 3

第五篇：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