淺談高中物理模型教學

魏文平

【摘要】 本文結合當前教學教改的形勢和高中物理教學的特點,指出了實施創新能力教育與教育觀念轉變的關系,詳細地論述了物理模型的種類、特點和功能,提出了在中學物理教學中使用模型教學培養學生創新能力的新思路。

【關鍵詞】 創新能力;模型;物理

在物理教學中實施創新教育,首先要解決的問題是教師教育觀念的轉變問題。教師應該認識到,教育不應該僅僅是訓練和灌輸的工具。它應該是發展認知的手段。素質教育的實施,將徹底改變以往的封閉式教學,教師和學生的積極性都將得到極大的尊重,由于學生的積極參與,每個學生的創造性都受到重視,指令性和專斷的師生關系將難于維系。教師的權威將不再建立在學生的被動與無知的基礎上,而是建立在教師借助學生的積極參與以促進其充分發展的能力之上,一個有創造性的教師應能幫助學生在自學的道路上迅速前進,教會學生怎樣對付大量的信息,他更多的是一個向導和顧問,而不是機械傳遞知識的簡單工具。在創新教育體系中,師生關系將進一步朝著“教學相長”的方向轉變和深化。要培養學生的創新能力,我們還要明白“教”的真正意義?！敖獭辈煌凇坝柧殹?如果我們把“教”混同于“訓練”,就會強迫學生去全盤接受所教的內容,就會自覺不自覺地使學生按照一一個別人的模式、計劃和步驟去達到他人設計的目標,這就大方的扼殺了本屬于學生自己的自由發展和思考的權力。其次,我們也一定要理解,“創新能力只能培養,不能教”!創新能力是培養出來的,她需要的只是一種友好的、和諧的生長環境,教育工作者只不過就是要去創造這樣一種適合培養學生創新能力的環境而已。

那么,“物理模型”是什么?

物理學的目的就在于認識自然把握自然。但是,自然界中任何事物與其他許多事物之間總是存在著干絲萬縷的聯系,并處在不斷的變化之中。面對復雜多變的自然界,人們在著手研究時,總是遵循這樣一條重要的方法論原則,即從簡到繁,先易后難,循序漸進,逐次深入。根據這條原則,人們在處理復雜的問題時,總是試圖把復雜的問題分解成若干個比較簡單的問題逐個擊破?；蛘甙褟碗s的問題轉成比較簡單的問題?；谶@樣的一個思維過程,人們就創建了“物理模型”?？梢?物理模型是指:物理學所分析的、研究的實際問題往往很復雜,為了便于著手分析與研究,物理學中常常采用“簡化”的方法,對實際問題進行科學抽象的處理,用一種能反映原物本質特性的理想物質(過程)或假想結構,去描述實際的事物(過程)。這種理想物質(過程)或假想結構稱之為“物理模型”?！拔锢砟Ｐ汀钡慕?是人們認識和把握自然的一個典范。是先人的一種創舉?！拔锢砟Ｐ汀钡慕⑹且粋€創造性過程,對物理模型的認識和理解也是一個創造性的過程一個培養創新能力的過程?？梢?引導學生真正認識和理解甚至建立“物理模型”,顯然是培養學生創造性思維和創新能力的不可多得的途徑。

一、物理模型有哪些特點?

1、物理模型是抽象性和形象性的統一。物理模型的建立是舍棄次要因素,把握主要因素,化復雜為簡單,完成由現象到本質、由具體到抽象的過程,而模型的本身又具有直觀形象的特點。

2、物理模型是科學性和假定性的辯證統一,物理模型不僅再現了過去已經感知過的直觀形象,而且要以先前獲得的科學知識為依據,經過判斷、推理等一系列邏輯上的嚴格論證,所以,具有深刻的理論基礎,即具有一定的科學性。理想模型來源于現實,又高于現實,是抽象思維的結果。所以又具有一定的假定性,只有經過實驗證實了以后才被認可,才有可能發展為理論。

二、物理模型有哪些主要功能?

1、可以使問題大為簡化,從中較為方便地得出物體運動的基本規律。

2、可以對模型討論的結果稍加修正,即可用于實際事物的分析和研究。

3、有助于對客觀物理世界的真實認識,達到認識世界,改造世界,為人類服務的目的。

利用“物理模型”教學培養學生的創新意識。創新意識和創新能力是兩個不同的概念,有時意識比能力更重要。以上我已經談到,物理模型的建立很具創新性,教師應該把建立物理模型的這種創新的思路啟發地訴之于學生,這樣對學生創新意識的培養才是有益的。

每一個物理過程的處理,物理模型的建立,都離不開對物理問題的分析。教學中,通過對物理模型的設計思想及分析思路的教學,能培養學生對較復雜的物理問題進行具體分析,區分主要因素和次要因素,抓住問題的本質特征,正確運用科學抽象思維的方法去處理物理問題的能力,有助于學生思維品質的提高,有助于培養學生的創新思維。這是培養創新能力的主渠道。

在“物理模型”的建立和分析的教學過程中,要摸清學生各種錯誤的思維方法,及時予以糾正。例如,學生受了絕對化的片面思維方法的影響,不理解物理學中采用的理想化的思維方法,以為理想化不精確,脫離實際,有時對教師導出的某公式所采用的近似方法表示不可理解,在實驗中追求百分之自的精確度。這里我們就要及時指出物理模型的特點和功能,使學生明確物理模型的科學性,明確物理模型的條件性。

總之,物理模型是培養學生創造性的很好素材,充分科學地用足用活物理模型,給學生營造一個寬松的充分體現以“學生為主”的課堂環境,我們就一定能培養出一代具有創新能力的適合現代化建設的新的人材!