物理教学中理想模型的引入与思考

 时间:2019-03-21 06:55:16 贡献者:龙源期刊网

导读:龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn物理教学中理想模型的引入与思考作者:陈韦西 来源:《速读· 上旬》2016 年第 06 期摘 要:理想物理模型是为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽

包装工程专业实践教学体系的探索与思考
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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn物理教学中理想模型的引入与思考作者:陈韦西 来源:《速读· 上旬》2016 年第 06 期摘 要:理想物理模型是为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体 或理想物理过程,突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素。

建立理想模型不仅可以使 问题简化、处理方便,也能够反映和突出事物的本质特征。

理想模型方法是研究物理学的一种 最基本方法,也是物理教学的一种有效方法。

物理学的基本概念、基本规律都是对物理理想模 型的描述,物理习题也总是依据一定的物理模型来构思和设计的,对物理现象的研究、对物理 问题的求解就是一个将具体问题抽象成理想模型并运用物理规律求得结果的过程。

本论文主要从中学物理教材中的理想物理模型着手讨论,首先探讨如何建立理想物理模 型,然后举例说明理想物理模型在中学教学的重要性。

在论文中主要涉及理想物理模型的功能 和特点、理想物理模型在教学中的应用和使用理想物理模型时应注意的问题。

关键词:物理教学;理想模型 1 引言 在世纪之交,中共中央国务院召开了改革开放以来第三次全国教育工作会议,作出了《关 于深化教育改革全面推进素质教育的决定》,变应试教育为素质教育被提到了议事日程,深刻 认识到这关乎 21 世纪中国的竞争地位问题。

在学科教育中如何实施素质教育,这无疑是教育 改革基本的环节,意义深远。

在物理教育中,对学生进行科学方法教育是素质教育很重要的一 个方面,而物理理想化模型又是一种非常典型的科学方法,因此探讨理想模型的教学策略就具 有十分重要的意义。

2 理想化模型的概述 2.1 理想化模型的特征 理想化模型主要具有 4 个特征:近似性、抽象性、局限性和相对性。

模型的近似性主要表 现在任一理想化模型都是以一定的客观实体为基础,它反映了事物的主要性质。

模型与实体不 同,它在实际生活中不存在,这又表现了它的抽象性。

任何理想化模型都是在一定的条件下建立起来的,离开了这一条件这一模型就不能使用。

这就是理想化模型的局限性。

某个事物在不同的情况下,如同一物体在这个问题中可视为质 点。

而在另一问题中则不能作质点处理,这就是理想化模型的相对性。

2.2 建立理想化模型的原则

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素。

物理学是 一门自然学科,它所研究的对象、问题往往比较复杂,受诸多因素的影响,有的是主要因素, 有的是次要因素。

为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问 题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型。

例如研究列车从西宁开往北 京的运行时间这类问题,由于列车的长度比西宁到北京的距离小得多,这时我们可以不考虑列 车的长度,把列车看作质点,即质点的实际物体的一种抽象,是理想化的物理模型。

其次,理 想化的模型要根据所研究问题的需要而定,并不是不变的,把一个实际问题抽象为什么样的模 型,要具体问题具体分析,即使同一研究对象,在不同的研究中也可能需要抽象成不同的模 型。

例如研究列车从西宁开往北京的运行时间这类问题可把列车看作质点来处理,但研究列车 通过一座桥所需时间的问题,列车的长度就不能忽略,列车就不能看作质点。

因此,解决物理 问题选择模型时,要综合考虑所研究问题的目的、性质等,再作出选择,不能随意地把对象、 条件、过程归入某一种模型,应根据具体问题选择理想化的模型。

3 物理教学中引入理想模型的原因 物理学所研究的对象是物质的结构及其运动的规律。

在物质世界中,任何一个事物都是多 样性的统一,都具有多方面的特性,并且总是与其他事物发生着错综复杂的联系,受到其自身 和周围环境中其他各种复杂因素的影响或制约。

然而,对于某些具体问题来说,事物的各种特 性中,有的属于本质特性,有的则属于非主要的特性;因此,人们常常采取化繁为简的原则, 把较为复杂的物质运动和现象先简化为较简单的物理问题进行研究,从而得到能反映研究问题 本质的结果,再根据具体情况针对这个结果进行必要的修正和补充,这种研究问题的方法就是 建立物理理想化模型的方法。

运用物理理想化模型的方法,可以使我们充分发挥理性思维中的 抽象和想象的力量,以此分离事物的本质特性和非本质特性。

物理理想模型是经过多次运用及 实践得出的一个具体而有理想的事物,他代表了某种物体或物理过程的本质。

在学习物理时,学生们常常反映物理难学,尤其是解题难。

当然难的原因很多,但其中很 重要的一个原因就是这些学生对题目的物理过程不理解,不能把题目中的过程和物体看成正确 的物理模型,因此在教学中重视理想模型,作为物理学方法教学的一个重要内容,通过理想模 型的教学培养学生的抽象思维能力。

4 理想模型的引入对物理教学的意义 4.1 理想模型在科学研究中的作用 理想模型在物理学发展进程中发挥过并正在发挥着重要的作用。

著名物理大师开尔文曾说 过:“在我没在给研究对象建立起一个力学模型之前,我是永远都不会满足的。

如果我能成功 地建立起一个模型,我就能理解它,否则我就不能。

”在探索客观规律的进程中,科学家还在 不断地提出新的物理模型,并依此来创立新的科学理论,并向着自然的更深层次进军。

4.2 理想模型在教学中的作用

 
 

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