時(shí)間：2023-08-17 15:54:13
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中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2013）13-047-01
初中物理學(xué)科已經(jīng)顯示出它的抽象性，學(xué)生接受起來未免有些吃力，教師可以化抽象為直觀，發(fā)動(dòng)學(xué)生，制作模型，利用模型的形象直觀的特點(diǎn)，破解物理難題，開啟智慧之門。一方面有利于培養(yǎng)并提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，一方面鍛煉學(xué)生的思維能力。
模型在我們?nèi)粘Ｉ?、工程技術(shù)和科學(xué)研究中也是很常見的，對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢？又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢？人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法，其中一個(gè)就是：在具體情況下忽略研究對(duì)象或過程的次要因素，抓住其本質(zhì)特征，把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型，從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段，物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象，合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡(jiǎn)化過程和角度的不同，將物理模型分為以下五類：物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個(gè)加以說明。
（1）物理對(duì)象模型――直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛，在初中物理教材中有許多很好的例子。例如：質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子，我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)，就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中，實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來，很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng)，所以就可以忽略其大小和形狀，而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括，當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣，直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線，很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做，例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車，沿著航空路線飛行的客機(jī)，從比薩斜塔上下落的鐵球，等等。
（2）物理?xiàng)l件模型――忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿，在初中階段問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來。即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力，還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同，這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí)，就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿，杠桿受到的力矩只有外力矩，這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
（3）物理過程模型――忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉，把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了，以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程，分析問題就容易多了。
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）2-0068-4
國(guó)外對(duì)物理模型教學(xué)的研究主要集中在：美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)物理教育家David Hestenes 教授在上世紀(jì)八十年代提出的以物理模型教學(xué)為中心的教學(xué)策略，以提高學(xué)生解決物理問題的能力。David Hestenes 教授與其合作者，隨后進(jìn)行了大量的實(shí)證研究和課程開發(fā)，并且在《American Journal of Physics》上發(fā)表了一系列文章，從認(rèn)知心理、教育學(xué)、物理學(xué)等各個(gè)不同角度對(duì)比了傳統(tǒng)教學(xué)和物理模型教學(xué)的優(yōu)劣，并大力呼吁物理課程改革應(yīng)該以物理模型的建構(gòu)為中心。受此影響，美國(guó)西部很多高中都推行物理模型教學(xué)。David Hestenes 教授認(rèn)為物理建模過程包括：建立模型、分析模型、驗(yàn)證模型[1]。
因此，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該注重指導(dǎo)學(xué)生能根據(jù)不同的物理情景，確定需要研究的物理量，抓住主要因素，忽略次要因素，建立物理模型。在物理模型教學(xué)中，通過學(xué)習(xí)物理模型的建立及其應(yīng)用，可使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)模型的設(shè)計(jì)依據(jù)，建立模型的方法，從而初步掌握模型方法[2]。
高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)，從知識(shí)、思維能力層次的要求來看，不同于高一、高二的物理復(fù)習(xí)，從培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的目標(biāo)看，高中物理復(fù)習(xí)必須注重物理模型的思維訓(xùn)練，為發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維打下良好的基礎(chǔ)。筆者在高三復(fù)習(xí)的課堂上，嘗試以一些高三復(fù)習(xí)時(shí)常見的物理訓(xùn)練題為例，探索高三物理復(fù)習(xí)中實(shí)施模型教學(xué)法的有效途徑，為今后物理教學(xué)中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維指明方向。
開展物理模型教學(xué)，首先必須充分認(rèn)識(shí)高中階段的物理模型。物理模型本身是一種高度抽象的理想化的心理構(gòu)造物，尤其在高三復(fù)習(xí)的過程中經(jīng)常碰到。筆者查閱相關(guān)文獻(xiàn)，認(rèn)為高中物理模型可以大致分為3類：
（1）對(duì)象模型：指的是用來代替研究對(duì)象實(shí)體的理想化模型。高中物理中的對(duì)象模型主要有以下一些：質(zhì)點(diǎn)、輕繩、輕桿、輕滑輪、輕彈簧、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線、理想氣體、點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷、勻強(qiáng)電（磁）場(chǎng)等。
（2）條件模型：把研究對(duì)象所處的外部條件理想化，所建立的模型為條件模型。高中物理主要的條件模型有：光滑表面、恒力、真空等。
（3）過程模型：實(shí)際的物理過程都是諸多因素作用的結(jié)果。忽略次要因素的作用，考慮主要因素引起的變化過程為過程模型。高中物理主要的過程模型有：勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞、非彈性碰撞、等溫、等容、等壓變化等。
在高三物理的復(fù)習(xí)課中，大部分學(xué)生對(duì)于常見的物理情景，已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，對(duì)于上述三類模型中的前兩類——對(duì)象模型、條件模型，應(yīng)該說相當(dāng)熟悉。但是，在過程模型的運(yùn)用上，還不夠熟練。表現(xiàn)在：（1）對(duì)于陌生的物理情景，不能有效地通過類比建立起過程模型；（2）對(duì)于已經(jīng)很熟悉的物理過程模型，稍微有點(diǎn)變化，就不能夠識(shí)別，無法建立起正確的模型，模型遷移能力嚴(yán)重不足。
尤其是上述情況（2），出現(xiàn)這類情況的學(xué)生有一定的物理基礎(chǔ)，但是缺乏階梯讓他們更上一層樓。其實(shí)，無論問題情景多么新穎多變，或是與日常生活密切聯(lián)系的實(shí)際問題，都可以歸結(jié)為學(xué)生熟悉的物理模型。在高三物理復(fù)習(xí)中，應(yīng)該突出模型的橫向聯(lián)系與延伸，通過模型遷移，提高學(xué)生解決問題的能力[3]。筆者下面就力學(xué)復(fù)習(xí)中比較典型的一個(gè)過程模型：完全非彈性碰撞模型，進(jìn)行物理模型教學(xué)法的探索。
（一）課堂引入：基本模型的理解
如圖1，質(zhì)量為m的子彈（可視作質(zhì)點(diǎn)），水平向右速度為v0，射入光滑水平面上質(zhì)量為M的靜止木塊中，子彈射入木塊的深度為d后，兩者共同運(yùn)動(dòng)，速度為v，子彈射入木塊時(shí)所受的阻力大小恒為f。假設(shè)子彈對(duì)地位移是s1，木塊對(duì)地位移為s2。請(qǐng)畫出運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)示意圖，并按如下提示寫出上述物理過程的基本規(guī)律。
■
圖1 基本模型
基本規(guī)律：
動(dòng)量守恒定律： （1）
（參考答案：mv0=（m+M）v）
動(dòng)能定理：子彈 （2）
（參考答案：-fs1=■mv2-■mv■■）
木塊 （3）
（參考答案：fs2=■Mv2-0）
（2）+（3）得： 。
（參考答案：-f（s1-s2）=■（m+M）v2-■mv■■）
所以，根據(jù)摩擦生熱原理，可知產(chǎn)生熱量Q：
（4）
（參考答案：Q=fd=■mv■■-■（m+M）v2）
提問：
1. 子彈打木塊模型有什么重要特征？
答： 。
2.方程（4）中的d應(yīng)該如何正確理解？
答： 。
在上述的教學(xué)過程中，主要針對(duì)高三力學(xué)復(fù)習(xí)中比較重要的一個(gè)碰撞：完全非彈性碰撞來展開。利用模型“子彈打木塊”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化完全非彈性碰撞的模型特征。 本文由WWw. dYlW.net提供，專業(yè)和以及教育服務(wù)，歡迎光臨dYLW.neT
模型在我們?nèi)粘Ｉ?、工程技術(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見到，對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢？又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢？人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法，其中一個(gè)就是：在具體情況下忽略研究對(duì)象或過程的次要因素，抓住其本質(zhì)特征，把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型，從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段，物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象，合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡(jiǎn)化過程和角度的不同，將物理模型分為以下五類：物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型?！?】下面我們逐個(gè)加以說明。
（一）物理對(duì)象模型——直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛，在初中物理教材中有許多很好的例子。例如：質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子，我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)，就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中，實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來，很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng)，所以就可以忽略其大小和形狀，而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括，當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣，直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線，很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做，例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車，沿著航空路線飛行的客機(jī)，從比薩斜塔上下落的鐵球，等等。
（二）物理?xiàng)l件模型——忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿，在初中階段問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來。即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力，還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同，這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí)，就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿，杠桿受到的力矩只有外力矩，這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
（三）物理過程模型——忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉，把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了，以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程，分析問題就容易多了。
（四）理想化實(shí)驗(yàn)——在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過邏輯推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)。理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法【2】。初中物理中就有一個(gè)非常著名的理想化實(shí)驗(yàn)：伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有許多，現(xiàn)在舉其中的一個(gè)例子，同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來，在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在沒有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（在理想條件下的物理現(xiàn)象）。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無需多論，也足以見得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。
（五）數(shù)學(xué)模型——由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號(hào)組成的、描述現(xiàn)實(shí)對(duì)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法?！?】初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場(chǎng)線。磁感線（電場(chǎng)線）是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度（電場(chǎng)強(qiáng)度）空間分布的幾何線，是一種數(shù)學(xué)符號(hào)。而磁場(chǎng)和電場(chǎng)本身的性質(zhì)對(duì)這些幾何線做了一些規(guī)定，例如空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場(chǎng)線不相交。這樣就使它們成為形象、簡(jiǎn)練而準(zhǔn)確的描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的數(shù)學(xué)符號(hào)。
物理模型在初中物理教育與教學(xué)中起到舉足輕重的作用，因此，在教學(xué)中我們就要重視對(duì)物理模型概念和具體模型（例如上文分析的模型）的講述，重視對(duì)建立物理模型方法的講授，重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型意識(shí)的增強(qiáng)，重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生體驗(yàn)到成功建立和應(yīng)用物理模型解決實(shí)際問題的快樂。
參考文獻(xiàn)
（1）物理對(duì)象模型 直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型
這種模型應(yīng)用最廣泛，在初中物理教材中有許多很好的例子。例如，質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子，我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)，就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中，實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問題研究的影響小到可以忽略。這樣以來，很多類型的運(yùn)動(dòng)描述就得到化簡(jiǎn)。比如，所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽鲋本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一部分每時(shí)每刻都在做同樣的運(yùn)動(dòng)，所以就可以忽略其大小和形狀，而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括，當(dāng)然，這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量就等于物體本身的質(zhì)量。這樣，直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線，很容易想象和理解。很多具體例子都可以這么做，如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車，沿著航空路線飛行的客機(jī)，從比薩斜塔上下落的鐵球等。
（2）物理?xiàng)l件模型 忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型
在初中物理中，有光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析，如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿，在初中階段把問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來，即動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂。
動(dòng)力和阻力不僅包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力，還包括桿本身的重力；而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同，這樣，除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外，絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決，而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者與桿自身重力的力矩相互抵消時(shí)，就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿，杠桿受到的力矩只有外力矩，這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
（3）物理過程模型 忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型
在初中物理中，有勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等，這些物理模型都是把物理過程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉，把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了，以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程，分析問題就容易多了。
（4）理想化實(shí)驗(yàn) 在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過邏輯推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)
理想化方法是物理科學(xué)研究和學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法。初中物理中就有一個(gè)非常著名的理想化實(shí)驗(yàn)：伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略斜面實(shí)驗(yàn)有許多，現(xiàn)在舉其中的一個(gè)例子，同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來，在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在沒有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（在理想條件下的物理現(xiàn)象）。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無需多論，也足以見得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。
模型在我們?nèi)粘Ｉ?、工程技術(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見到，對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢？又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢？人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法，其中一個(gè)就是：在具體情況下忽略研究對(duì)象或過程的次要因素，抓住其本質(zhì)特征，把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型，從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段，物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象，合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡(jiǎn)化過程和角度的不同，將物理模型分為以下五類：物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個(gè)加以說明。
（一）物理對(duì)象模型――直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛，在初中物理教材中有許多很好的例子。例如：質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子，我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)，就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中，實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來，很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng)，所以就可以忽略其大小和形狀，而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括，當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣，直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線，很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做，例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車，沿著航空路線飛行的客機(jī)，從比薩斜塔上下落的鐵球，等等。
（二）物理?xiàng)l件模型――忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿，在初中階段問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來。即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力，還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同，這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí)，就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿，杠桿受到的力矩只有外力矩，這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
（三）物理過程模型――忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉，把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了，以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考]過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程，分析問題就容易多了。
對(duì)于剛跨入高中大門的同學(xué)來說，由于高中物理教材與初中物理教材的差異較大，原有的學(xué)習(xí)方法已不適應(yīng)。因此，在以后的學(xué)習(xí)中應(yīng)培養(yǎng)更好的學(xué)習(xí)方法和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。我從實(shí)際教學(xué)工作中總結(jié)了一些學(xué)好高中物理的方法，同大家探討，以求共同進(jìn)步。
一、理清高中與初中物理教學(xué)的梯度
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用；高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述，要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象，所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上；而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少，問題簡(jiǎn)單，講解例題和練習(xí)多，課后學(xué)生只要背背概念、公式，考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大，各部分知識(shí)相互聯(lián)系，有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí)，結(jié)果是學(xué)了一大堆公式，雖然背得很熟，但一用起來就不知從何下手，學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂，從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問題的能力提出了較高要求，在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識(shí)，物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深，例如：勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式常用的就有10個(gè)之多，每個(gè)公式涉及到四個(gè)物理量，其中三個(gè)為矢量，并且各公式有不同的適用范圍，學(xué)生在解題常常感到無所適從；開始用圖象表達(dá)物理規(guī)律，描述物理過程；矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二、做好初中與高中物理教學(xué)的銜接
（一）重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材，還要研究初中物理教材，了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu)，知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識(shí)，掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑，在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn)，設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，降低"階差"，保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
（二）堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
高中物理教學(xué)大綱所指出，教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn)，知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深，能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深；教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng)，要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高，讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn)，逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
（三）透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力，能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué)，要重視概念和規(guī)律的建立過程，讓學(xué)生知道它們的由來；其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈，要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí)，明確公式中各物理量的意義和單位，規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
（四）物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型，在一定范圍內(nèi)研究物理模型，分析總結(jié)得出規(guī)律，討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑，要通過對(duì)物理概念和規(guī)律建立過程的講解，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問題的方法；通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解，習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo)，有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時(shí)，要把重點(diǎn)放在物理過程的分析，并把物理過程圖景化，讓學(xué)生建立正確的物理模型，形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體，建立物理模型的重要手段，要求學(xué)生審題時(shí)一邊讀題一邊畫圖，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過程中，要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問題的能力，學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題，再回到物理問題中來，教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
（五）學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少,問題簡(jiǎn)單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識(shí)相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來就不知從何下手,學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂,從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識(shí),物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深,例如:勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式常用的就有10個(gè)之多,每個(gè)公式涉及到四個(gè)物理量,其中三個(gè)為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學(xué)生在解題常常感到無所適從;開始用圖象表達(dá)物理規(guī)律,描述物理過程;矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二 搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1.研究重視教材與教法
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識(shí),掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低"階差",保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2.循序漸進(jìn)
高中物理教學(xué)大綱所指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深;教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過程,讓學(xué)生知道它們的由來;其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈,要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí),明確公式中各物理量的意義和單位,規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過對(duì)物理概念和規(guī)律建立過程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問題的方法;通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解,習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時(shí),要把重點(diǎn)放在物理過程的分析,并把物理過程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學(xué)生審題時(shí)一邊讀題一邊畫圖,養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問題的能力,學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題,再回到物理問題中來,教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
5.學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)。
在教材的內(nèi)容、教師教學(xué)的方法和學(xué)生學(xué)習(xí)的能力要求以及學(xué)生的思維方法等方面，高中與初中物理有著明顯的區(qū)別.初中物理教材的很多內(nèi)容與日常生活現(xiàn)象有密切的聯(lián)系，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的思維方法是形象思維方式，這種思維方式的依據(jù)是自然現(xiàn)象和直觀實(shí)驗(yàn)，學(xué)生極少應(yīng)用抽象思維方式，而抽象思維是應(yīng)用原理和概念進(jìn)行的邏輯思維，高中物理是一門嚴(yán)密的，有著公理化邏輯體系的學(xué)科，對(duì)于高中學(xué)生的抽象邏輯思維要求很高.初中物理練習(xí)的特點(diǎn)一是對(duì)物理現(xiàn)象的有效解釋，二是用公式直接做計(jì)算題求出結(jié)論，這樣的練習(xí)不利于培養(yǎng)學(xué)生的物理解題能力.在物理學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度上，高中比初中有明顯的加大，物理現(xiàn)象的研究更趨復(fù)雜，與日常生活現(xiàn)象也沒有太大的聯(lián)系.教師要從實(shí)驗(yàn)、建立物理模型和物理情境出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生分析問題，探究問題，從多層次、多方面入手解決問題.教師要注重培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科空間想象的能力，學(xué)會(huì)并掌握歸推理和演繹推理方法.例如，教學(xué)《加速度》，重點(diǎn)是讓學(xué)生理解和掌握加速度的物理意義.因此教師要總結(jié)歸納諸如，“速度”、“速度變化量”、“速度變化所用時(shí)間的慨念”、“單位時(shí)間內(nèi)速度變化大小”等概念，先為學(xué)生掃清學(xué)習(xí)中的相關(guān)障礙.在布置學(xué)生練習(xí)中，必須把握好題型和難度：練習(xí)新學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)問題在先，加深題目難度在后；分析物體受一個(gè)恒定加速度問題在先，分析物體加速度變化問題在后；研究單向運(yùn)動(dòng)問題在先，深入分析雙向運(yùn)動(dòng)問題在后.
在教學(xué)過程中，教師要使學(xué)生了解初中物理與高中物理之間的聯(lián)系和區(qū)別.在此基礎(chǔ)上優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，深化和遷移物理知識(shí).高中教師應(yīng)全面深入了解學(xué)生掌握初中物理知識(shí)的情況以及對(duì)物理分析的能力，把高中物理教材與初中物理教材分別研究的物理問題在文字表達(dá)的方式、研究的方法、思維形式與特點(diǎn)等方面進(jìn)行比對(duì)，明確高中物理教材與初中物理教材聯(lián)系與差異；運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法，深化初中物理知識(shí)，促使學(xué)生有效地掌握高中物理知識(shí)，這樣就可以有效地降低高中物理學(xué)習(xí)的難度.教師應(yīng)指導(dǎo)和要求學(xué)生認(rèn)真地復(fù)習(xí)初中物理知識(shí)，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)習(xí)、分析、研究高中物理的方法，用新的物理知識(shí)和新的學(xué)習(xí)方法來調(diào)整和替代舊的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)，以緩釋新知識(shí)給學(xué)生造成的心理壓力，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到高中的新知識(shí)是初中舊知識(shí)的承啟和深化.
幫助學(xué)生建立一些物理模型是高中物理教學(xué)的一個(gè)特點(diǎn).物理模型源自于實(shí)踐，其具有普遍的共性和一定的抽象概括性.高中物理難學(xué)，是因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣了初中階段的形象思維方式.他們只滿足于記憶概念、規(guī)律，而對(duì)得出結(jié)論的緣由過程則漠不關(guān)心；只會(huì)簡(jiǎn)單性、參照性地解決一些物理問題，而不會(huì)借助觀察分析，構(gòu)建現(xiàn)實(shí)情景的物理模型，再運(yùn)用于相關(guān)知識(shí)體系去加以處理，最后解決問題.為了使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，在研究物理現(xiàn)象的過程中高中物理往往忽視建立物理現(xiàn)象模型，使得物理概念抽象化.初中學(xué)生進(jìn)入高中后，對(duì)物理模型的建立感到困難，這就需要教師多做實(shí)驗(yàn)、多舉例子，以具體的物理現(xiàn)象使學(xué)生建立物理模型和對(duì)應(yīng)的物理情景，從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.物理教師在教學(xué)過程中，要切實(shí)重視培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí)，促使學(xué)生在解決物理問題的過程中，構(gòu)建出清晰的情景條件的物理模型，并快速找到解決問題的方法，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力.
二、集中精力提高聽課效率，強(qiáng)化課后有效總結(jié)復(fù)習(xí)
聽課過程中學(xué)生要集中精力注意本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)和要解決的重點(diǎn)問題，對(duì)于重要知識(shí)點(diǎn)的例題，更要嚴(yán)格審題，尋找切入點(diǎn)，認(rèn)真地理解物理情境和物理過程，重視分析問題的思路，掌握解決問題的策略，有效提高遷移知識(shí)和解決問題的能力.強(qiáng)化復(fù)習(xí)工作.教師要指導(dǎo)學(xué)生采取解題和復(fù)習(xí)相結(jié)合的方法，務(wù)必做好當(dāng)天的復(fù)習(xí)，使上課內(nèi)容得到有效鞏固，及時(shí)歸納所學(xué)章節(jié)的主要內(nèi)容、解題思路、解題方法、典型題型、物理模型等.認(rèn)真記載好本章節(jié)內(nèi)做錯(cuò)的題目，及時(shí)分析錯(cuò)誤原因并糾正，把本章節(jié)最佳的解題思路、解題方法或例題以及未解決的存在問題記錄下來，以便今后再探討、再?gòu)?fù)習(xí)、再鞏固.
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用；高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述，要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象，所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上；而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少，問題簡(jiǎn)單，講解例題和練習(xí)多，課后學(xué)生只要背背概念、公式，考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大，各部分知識(shí)相互聯(lián)系，有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí)，結(jié)果是學(xué)了一大堆公式，雖然背得很熟，但一用起來就不知從何下手，學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂，從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問題的能力提出了較高要求，在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及數(shù)學(xué)知識(shí)，物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深，例如：勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式常用的就有10個(gè)之多，每個(gè)公式涉及四個(gè)物理量，其中三個(gè)為矢量，并且各公式有不同的適用范圍，學(xué)生在解題時(shí)常常感到無所適從；開始用圖象表達(dá)物理規(guī)律，描述物理過程；矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1．重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材，還要研究初中物理教材，了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu)，知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識(shí)，掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑，在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn)，設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，降低“階差”，保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2．堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
高中物理教學(xué)大綱所指出，教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn)，知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深，能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深；教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng)，要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高，讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn)，逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3．透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力，能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué)，要重視概念和規(guī)律的建立過程，讓學(xué)生知道它們的由來；其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈，要使學(xué)生掌握物理規(guī)律表達(dá)形式的同時(shí)，明確公式中各物理量的意義和單位，規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4．物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型，在一定范圍內(nèi)研究物理模型，分析總結(jié)得出規(guī)律，討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑，要通過對(duì)物理概念和規(guī)律建立過程的講解，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問題的方法；通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解，習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo)，有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時(shí)，要把重點(diǎn)放在物理過程的分析，并把物理過程圖景化，讓學(xué)生建立正確的物理模型，形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體，建立物理模型的重要手段，要求學(xué)生審題時(shí)一邊讀題一邊畫圖，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過程中，要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問題的能力，學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題，再回到物理問題中來，教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
5．學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
教育家葉圣陶先生指出：“教育的本旨原來如此，養(yǎng)成能力，養(yǎng)成習(xí)慣?！迸囵B(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個(gè)重要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。如何培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，首先是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，獨(dú)立思考是學(xué)好知識(shí)的前提，學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考，就能很好地消化所學(xué)知識(shí)，才能真正想清其中的道理，從而更好地掌握它。其次培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，使其具有終身學(xué)習(xí)的能力，閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑，閱讀是對(duì)學(xué)生進(jìn)行智育的重要手段，閱讀物理教材不能一掃而過，而應(yīng)潛心研讀，邊讀邊思考，挖掘提煉、對(duì)重要內(nèi)容反復(fù)推敲，對(duì)重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶，養(yǎng)成遇到問題能夠獨(dú)立思考以及通過閱讀教材、查閱有關(guān)書籍和資料的習(xí)慣。
初中學(xué)生在解決原始物理問題上還存在很大的不足，表現(xiàn)在他們?cè)诮鉀Q物理問題的思維上存在著缺陷，而這些不足和缺陷，是在解決傳統(tǒng)的物理習(xí)題中無法暴露出來的。對(duì)于使用阿基米德原理解決物理習(xí)題，學(xué)生們都很熟悉也很熟練，找到相關(guān)的已知量代入公式就可以求解了，但如果遇到一個(gè)實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生就會(huì)感到十分茫然，不知道該從哪入手，就無法正確解決了。而原始物理問題在學(xué)生的思維訓(xùn)練過程中的思維診斷功能是物理習(xí)題所無法比擬的。
2.在初中物理教學(xué)中適時(shí)適量地引入原始物理問題是完全可行的。
相當(dāng)多的初中學(xué)生對(duì)解決原始物理問題還是有一定潛力的，思維方向還是非常準(zhǔn)確的，但這部分學(xué)生由于對(duì)原始物理問題接觸極少，心理上的接受能力較差，比較緊張，導(dǎo)致最后階段出現(xiàn)了一定的思維障礙，造成結(jié)果出現(xiàn)了錯(cuò)誤。筆者認(rèn)為這類學(xué)生如果能夠經(jīng)常接觸原始物理問題，那么能夠成功解決原始物理問題的幾率是很大的，所以在初中物理教學(xué)中適時(shí)適量地引入原始物理問題是完全可行的。
3.傳統(tǒng)的物理習(xí)題教學(xué)使一部分學(xué)生喪失了解決實(shí)際問題的能力。
部分初中學(xué)生在解決原始物理問題時(shí)，缺乏創(chuàng)造性思維，思維片面，依然停留在傳統(tǒng)物理習(xí)題的思維水平上，第一感覺就是怎么什么條件都沒有？該套哪個(gè)公式？總想著如何向物理習(xí)題靠近，能夠找到一兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，但是由于對(duì)原始物理問題比較生疏，無法正確地抽象物理模型的全部，也無法全面的對(duì)相關(guān)物理量進(jìn)行賦值。在傳統(tǒng)物理教學(xué)模式下，學(xué)生能夠解決習(xí)題，能夠得到很高的分?jǐn)?shù)，但他們并沒有真正的學(xué)會(huì)物理。因?yàn)樵诮獯饌鹘y(tǒng)的習(xí)題過程中，是不需要學(xué)生自己去考慮的，題目都事先抽象出清晰的物理模型，并對(duì)相關(guān)的物理量給予明確的數(shù)值，學(xué)生需要做的只是根據(jù)物理模型和相關(guān)的已知條件，在頭腦里找到一個(gè)合適的公式或者定理，按部就班就能完成。學(xué)生雖然做對(duì)了一道習(xí)題，但他可能并不理解這個(gè)物理問題的本質(zhì)，不清楚具體的物理情形。傳統(tǒng)的物理習(xí)題訓(xùn)練，學(xué)生只要通過演算、推導(dǎo)便能夠得到最后的結(jié)論。而由原始物理問題到物理習(xí)題的抽象和設(shè)置物理量，都由命題者完成了，這樣就使原始物理問題和物理習(xí)題之間存在了一個(gè)鴻溝，使學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的思維出現(xiàn)了斷層，所以學(xué)生在面對(duì)問題時(shí)，就無從下手，不知道怎么去解決，失去了解決實(shí)際問題的能力。
4.教學(xué)建議。
①初中物理常規(guī)教學(xué)中應(yīng)有計(jì)劃、有意識(shí)地滲透一些原始物理問題。
初中物理教師可以通過不同的方式在教學(xué)中滲透原始物理問題，比如在學(xué)習(xí)一個(gè)新的物理概念之前，可以用一道原始物理問題引入，這樣既顯得物理學(xué)貼近生活，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也給物理課堂增加了無限生機(jī)；教師還可以將書本上的習(xí)題還原成原始物理問題，讓學(xué)生解答，讓學(xué)生明確書本上的習(xí)題正是來源于生活。這樣就可以逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
②在物理教學(xué)過程中引入原始物理問題，應(yīng)注重“因材施教”的原則。
“讓每位學(xué)生的個(gè)性都得到張揚(yáng)，使每位學(xué)生都能全面發(fā)展”是我們每一位教師的殷切希望。但是在這一過程中，教師不能搞一刀切，要充分地了解學(xué)情，一切從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，注重“因材施教，分層指導(dǎo)”的原則。在教學(xué)實(shí)踐中我們了解到，學(xué)生在解決原始物理問題時(shí)的思維差異很大，所以，無論是編制原始物理問題還是講解原始物理問題，一定要關(guān)注不同學(xué)生的認(rèn)知水平，盡可能使課堂上出現(xiàn)的原始物理問題能夠滿足不同層次學(xué)生的需要，使每一位學(xué)生都能有所收獲。
③在教學(xué)過程中，應(yīng)該多創(chuàng)設(shè)情境，讓處于“最近發(fā)展區(qū)”的學(xué)生能夠有所發(fā)展。
部分初中學(xué)生對(duì)物理模型的抽象能力較弱，因?yàn)閷?duì)于傳統(tǒng)物理習(xí)題，學(xué)生并不清楚其中的物理模型是怎么簡(jiǎn)化得來的，他們也不需要知道就能正確解題。因此，教師在平時(shí)的教學(xué)中，應(yīng)該向?qū)W生多創(chuàng)設(shè)情境，介紹物理模型的簡(jiǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生知道這些簡(jiǎn)化模型的由來，清楚為什么可以簡(jiǎn)化，為什么可以這樣簡(jiǎn)化，使學(xué)生對(duì)物理本質(zhì)能夠有更深的了解。或者有意識(shí)地讓學(xué)生對(duì)一些生活中的物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象。另外，物理課堂教學(xué)在注重實(shí)驗(yàn)演示的同時(shí)，應(yīng)該更多地為學(xué)生提供實(shí)際感受物理情景的機(jī)會(huì)，使學(xué)生通過感官切身體驗(yàn)物理情景。這樣，學(xué)生對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中的物理現(xiàn)象才能理解得更加深刻，才能更好地利用物理規(guī)律去解決實(shí)際物理問題。
④對(duì)少數(shù)物理學(xué)習(xí)困難的學(xué)生不要輕易放棄，應(yīng)采取循序漸進(jìn)的原則，進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)。
學(xué)生普遍認(rèn)為高一物理難學(xué)，原因就是學(xué)生能力與高中物理教學(xué)要求的差距大。由于高一物理是高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因此高中物理教師必須認(rèn)真研究教材和學(xué)生，掌握初、高中物理教學(xué)的差別，把握初、高中物理教學(xué)的銜接，才能提高高中物理教學(xué)質(zhì)量，才能讓學(xué)生完成由初中到高中的過渡，進(jìn)入高中的物理良性學(xué)習(xí)。
一、高中與初中物理教學(xué)的對(duì)比
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用；高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述，要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象，所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上；而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括，在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
初中物理內(nèi)容少，問題簡(jiǎn)單，講解例題和練習(xí)多，課后學(xué)生只要背背概念、公式，考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大，各部分知識(shí)相互聯(lián)系，有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí)，結(jié)果是學(xué)了一大堆公式，雖然背得很熟，但一用起來就不知從何下手，學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂，從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決物理問題的能力提出了較高要求，在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識(shí)，物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1．重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材，還要研究初中物理教材，了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu)，知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識(shí)，掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑，在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn)，設(shè)置合理的教學(xué)層次，實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，降低“階差”，保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2．堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
高中物理教學(xué)大綱指出，教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn)，知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深，能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深，教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng)，要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高，讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn)，逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3．透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力，能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué)，要重視概念和規(guī)律的建立過程，讓學(xué)生知道它們的由來；其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈，要使學(xué)生在掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí)，明確公式中各物理量的意義和單位、規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4．物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型，在一定范圍內(nèi)研究物理模型，分析總結(jié)得出規(guī)律，討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑，要通過對(duì)物理概念和規(guī)律建立過程的講解，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問題的方法，通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
5．學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
教育家葉圣陶先生指出：“教育的本旨原來如此，養(yǎng)成能力，養(yǎng)成習(xí)慣?！迸囵B(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個(gè)重要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。如何培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，首先是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，獨(dú)立思考是學(xué)好知識(shí)的前提，學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考，就能很好地消化所學(xué)知識(shí)，才能真正想清其中的道理，從而更好地掌握它。其次培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，使其具有終身學(xué)習(xí)的能力。閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑，閱讀是對(duì)學(xué)生進(jìn)行智育的重要手段，閱讀物理教材不能一掃而過，而應(yīng)潛心研讀，邊讀邊思考，挖掘提煉，對(duì)重要內(nèi)容反復(fù)推敲，對(duì)重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶，養(yǎng)成遇到問題能夠獨(dú)立思考以及通過閱讀教材、查閱有關(guān)書籍和資料的習(xí)慣。
