淺談物理模型在高中物理解題中的應(yīng)用_1

1、    淺談物理模型在高中物理解題中的應(yīng)用    吳淑鳳+嚴(yán)占勛+施澤林+茶興榮+張樹(shù)學(xué)摘 要：在高中物理學(xué)習(xí)中，反映比較普遍的問(wèn)題就是：高中物理難學(xué)，課堂上老師講的內(nèi)容，基本能聽(tīng)懂，但一做練習(xí)，便感到很茫然，覺(jué)得無(wú)從下手。物理模型可以作為解決問(wèn)題的切入點(diǎn)，為解決物理問(wèn)題提供了一個(gè)可以有效解決抽象問(wèn)題的簡(jiǎn)單方法，根據(jù)模型可以有效地將問(wèn)題“化繁為簡(jiǎn)”，讓學(xué)生更有效的將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。關(guān)鍵詞：物理模型 物理問(wèn)題 有效性 應(yīng)用物理模型是在抓住主要因素，忽略次要因素的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，它能具體、形象、深刻地反映事物的本質(zhì)。建立正確的物理模型可使我們對(duì)物理本質(zhì)

2、的理解更加細(xì)致深入，對(duì)物理問(wèn)題的分析更加清晰。本文就物理模型在高中物理解題中的應(yīng)用作一初步探討。一、什么是“物理模型”自然界中任何事物與其他許多事物都有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，并處在不斷的變化當(dāng)中。面對(duì)復(fù)雜多變的問(wèn)題，人們?cè)谥盅芯繒r(shí)，總是遵循這樣一條重要的法則，即從簡(jiǎn)到繁，從易到難，逐次深入；基于這樣一種思維，創(chuàng)建了“物理模型”，物理模型是指：物理學(xué)所分析的、研究的問(wèn)題往往很復(fù)雜，為了便于著手分析與研究，物理學(xué)中常采用“簡(jiǎn)化”的方法，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)抽象處理，用一種能反應(yīng)原物本質(zhì)的理想物理（過(guò)程）或遐想結(jié)構(gòu)，去描述實(shí)際的事物（過(guò)程），這種理想物質(zhì)（過(guò)程）或假象結(jié)構(gòu)稱(chēng)之為“物理模型”。二、物理模型

3、的優(yōu)點(diǎn)1.物理模型在培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的問(wèn)題中起著至關(guān)重要的作用。熟練使用模型化方法有利于學(xué)生將抽象的物理問(wèn)題更直觀化、形象化。使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)容易理解和接受。2.物理模型既是物理科學(xué)體系中光輝的典范，也是人們通過(guò)科學(xué)思維對(duì)物理學(xué)科的抽象描述，是物理教學(xué)中常用的方法。而采用“簡(jiǎn)化”的方法，有利于學(xué)生更深入的認(rèn)識(shí)抽象的物理問(wèn)題。3.物理模型幫助學(xué)生建立起了清晰的物理圖像，如求解變力做功采用微元段法、圖像法，使物理問(wèn)題“化難為易”、“化繁為簡(jiǎn)”，不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，還潛意識(shí)地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。4.物理模型既源于實(shí)踐，而又高于實(shí)踐，具有一定的概括性。而物理模型的有效使用能培養(yǎng)

4、學(xué)生對(duì)較復(fù)雜的物理問(wèn)題進(jìn)行具體分析，有效培養(yǎng)學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性。三、高中物理的習(xí)題結(jié)構(gòu)及解題思路高考中任何一道題目的背后都有一定的模型，題目之所以不叫“模型”叫“題”，一定有這道題目有別于其它習(xí)題的條件，沒(méi)有條件的習(xí)題是不存在的。另外，所有的題都是有解的，都能算得出來(lái)。做題的過(guò)程就是把被編題者復(fù)雜化的問(wèn)題破解，找到它的模型和特定的條件，然后根據(jù)模型對(duì)應(yīng)的規(guī)律以及條件所要求的，確定這道題是矢量運(yùn)算，還是標(biāo)量運(yùn)算；解題要用到平面幾何知識(shí)，還是用到立體幾何知識(shí)；或者用到一元二次方程，還是用到求極值、三角函數(shù)、數(shù)學(xué)歸納法等這些算法。它經(jīng)歷了一個(gè)由繁到簡(jiǎn)的過(guò)程。面對(duì)一個(gè)物理

5、問(wèn)題，解決的思路就應(yīng)該是三件事：第一、模型分析。初始條件分析往往是模型成立的條件分析；第二、特定條件分析。包括：時(shí)間的、空間的、邊界的、臨界的、隱含的等條件分析；第三、根據(jù)模型對(duì)應(yīng)的規(guī)律和特定條件所要求的計(jì)算方法解題。這是不是把一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化了？從模型法的角度出發(fā)可以把習(xí)題分成兩大類(lèi)：第一類(lèi)是模型不清，條件較清。這類(lèi)題需要同學(xué)們從試題的文字當(dāng)中勾畫(huà)出物理情境，即在頭腦中想象物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和空間的幾何關(guān)系，還包括時(shí)間關(guān)系。然后依據(jù)情境的特點(diǎn)找出它所對(duì)應(yīng)的物理模型，運(yùn)用模型的規(guī)律加上條件來(lái)解決問(wèn)題。即只要找到它的模型，然后再找到條件就可以了。注意，不能先找公式。所以用模型法解題最關(guān)鍵的是不要先

6、選擇用哪個(gè)式子解題，而是先想它屬于那一個(gè)模型，模型對(duì)應(yīng)著那些規(guī)律，然后再考慮哪些是與問(wèn)題相關(guān)的式子。沒(méi)找到模型，規(guī)律自然找不到，找不到規(guī)律就不可能做對(duì)題。第二類(lèi)是模型清楚，條件不清楚。 這就需要同學(xué)們根據(jù)問(wèn)題所對(duì)應(yīng)的物理模型，以模型的規(guī)律為依據(jù)建立動(dòng)態(tài)情境，然后將條件、目標(biāo)、物理情境、模型的規(guī)律四者關(guān)聯(lián)起來(lái)，尋找解決問(wèn)題的思路。我們可以用以下步驟圖清楚地表示：模型化解題的基本步驟1模型化解題的基本步驟2通過(guò)文字畫(huà)示意圖，找到它的情境，然后分析它的特點(diǎn)。因?yàn)槿魏文Ｐ投加刑攸c(diǎn)，所以，找到特點(diǎn)以后就可以從特點(diǎn)出發(fā)看看是什么模型。注意一條，我們知識(shí)結(jié)構(gòu)圖專(zhuān)門(mén)有“判據(jù)”這一項(xiàng)?？荚嚨臅r(shí)候不是要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)

7、規(guī)律，而是要把規(guī)律再現(xiàn)出來(lái)，再現(xiàn)出來(lái)以后去找條件。把規(guī)律和條件關(guān)聯(lián)起來(lái)就知道該用哪個(gè)公式了，一旦這個(gè)問(wèn)題解決了，剩下的就是根據(jù)規(guī)律和條件決定到底是用標(biāo)量運(yùn)算還是矢量運(yùn)算，運(yùn)算過(guò)程到底要用到幾何關(guān)系來(lái)解還是用函數(shù)關(guān)系來(lái)解，或者是用圖像來(lái)解。最后還要討論結(jié)果。對(duì)那些模型很清楚的題，它就會(huì)變得很簡(jiǎn)單。如果一讀題目從文字就知道它是什么模型，緊接著就可以再現(xiàn)出規(guī)律，如果模型對(duì)應(yīng)的規(guī)律就已經(jīng)足夠解出這個(gè)問(wèn)題了，那一定是個(gè)簡(jiǎn)單題；如果模型對(duì)應(yīng)的規(guī)律寫(xiě)出的式子不夠解題目用的，那肯定要再找條件。到哪里找條件？到情境里面找，還是在圖上找？找到條件再跟模型加在一起就可以去決策解題了。上面的方法總結(jié)之后有三個(gè)步驟：從文字找到模型，找到模型以后再找規(guī)律，有規(guī)律之后還得找條件，得到條件之后開(kāi)始列式做題，列完以后還得去運(yùn)算。要注意一點(diǎn)：模型確定、受力分析，這是兩大坎。結(jié)語(yǔ)總之，只要認(rèn)真審題，細(xì)致分析，明確物理情景，確定合