【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，培養(yǎng)實(shí)用型的技術(shù)人才顯得尤為重要。物理作為與日常生產(chǎn)生活密不可分的學(xué)科，一再?gòu)?qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，因此高中物理教學(xué)模型的構(gòu)建至關(guān)重要，構(gòu)建統(tǒng)一的理想模型和解題模型，能夠降低教學(xué)難度，提升教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高中物理;教學(xué)模型;力學(xué)

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2015）46-0048-02

【作者簡(jiǎn)介】羊丹丹，江蘇省靖江高級(jí)中學(xué)（江蘇靖江，214500）教師。

高中物理的教學(xué)，可謂是與日常生產(chǎn)生活緊密相連，為了能夠滿足社會(huì)對(duì)人才的基本需求，高中物理教學(xué)也一再?gòu)?qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。然而，就目前高中物理教學(xué)的現(xiàn)狀來(lái)看，學(xué)生在接受高中物理教學(xué)之后，只能對(duì)理論性的東西有所涉及，實(shí)際生活中的問(wèn)題很少涉及。所以通過(guò)構(gòu)建物理教學(xué)模型作為高中物理教學(xué)的切入點(diǎn)，通過(guò)設(shè)計(jì)形象化、立體化的物理模型來(lái)降低高中生學(xué)習(xí)物理的難度，這對(duì)于提升學(xué)生對(duì)物理理論知識(shí)的認(rèn)知、提高實(shí)際動(dòng)手能力具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、高中物理教學(xué)模型構(gòu)建的基本原則

由于高中物理對(duì)于學(xué)生的邏輯思維能力、個(gè)人理解能力以及空間想象能力的要求都很高，具有一定的學(xué)習(xí)難度，因此在高中物理教學(xué)過(guò)程中構(gòu)建物理模型的主要目的是利用形象化的實(shí)際體現(xiàn)將抽象的、無(wú)形的物理概念具體化，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生對(duì)高中物理理論與實(shí)際生活之間關(guān)系的認(rèn)知。在構(gòu)建高中物理教學(xué)模型時(shí)，需要遵循一定的原則。

首先，構(gòu)建物理模型需要突出主要問(wèn)題。在構(gòu)建物理模型時(shí)，必須要拋棄不會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大影響的因素，避免因?yàn)榭紤]太多而使得原本應(yīng)該簡(jiǎn)化的物理模型更加復(fù)雜。

其次，所構(gòu)建的物理模型必須依附于問(wèn)題本身。在解決不同類型的問(wèn)題時(shí)，必須要考慮到物理題目本身的意義，不能主觀臆斷隨意選擇，最終造成模型構(gòu)建不準(zhǔn)確。

最后，構(gòu)建物理模型必須遵守科學(xué)本質(zhì)。物理模型是為了簡(jiǎn)化復(fù)雜的有難度的理論知識(shí)，但是教師也不能一味地追求簡(jiǎn)化而違背了科學(xué)本質(zhì)。

二、高中物理教學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用

高中物理教學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用，是在高中物理教學(xué)模型構(gòu)建原則的基礎(chǔ)上，按照一類問(wèn)題的解決方法和途徑，建立最基本的物理教學(xué)模型的概念和思路。然后在此基礎(chǔ)上，針對(duì)具體的題目，構(gòu)建專門的教學(xué)解題模型，并以此為契機(jī)，針對(duì)同一題型不同題目的問(wèn)題的解決方法進(jìn)行歸納與介紹，從而使學(xué)生從根本上理解高中物理的基本理論，掌握不同題目的解題方法。本文以力學(xué)中產(chǎn)生彈力或者拉力的輕繩、輕質(zhì)彈簧等實(shí)際描述的題目所形成的物理模型的構(gòu)建與應(yīng)用進(jìn)行舉例。

1.教學(xué)模型的構(gòu)建。

在實(shí)際生活中，我們所說(shuō)的彈簧、繩等力的傳遞介質(zhì)都是有實(shí)際質(zhì)量的，會(huì)對(duì)各種力學(xué)物理現(xiàn)象產(chǎn)生非常重要的作用。如果考慮到傳遞介質(zhì)自身的力對(duì)力學(xué)物體產(chǎn)生的影響，這就會(huì)極大地增加學(xué)生學(xué)習(xí)難度，也超出了高中生的學(xué)習(xí)范圍，所以輕繩、輕彈簧等在高中物理教學(xué)中有以下假定：（1）力量傳遞介質(zhì)自身質(zhì)量忽略不計(jì)，且彈力或拉力方向與輕繩或輕彈簧平行。（2）輕繩不會(huì)由于自身拉力或彈力的變化而使長(zhǎng)度發(fā)生變化，在其可承受范圍內(nèi)，可以在固定長(zhǎng)度內(nèi)隨意改變拉力或彈力的大小。（3）輕彈簧則會(huì)根據(jù)自身拉力或彈力變化而發(fā)生變形。當(dāng)然，在彈簧可承受范圍內(nèi)，可以根據(jù)其長(zhǎng)度使用胡克定律來(lái)計(jì)算其拉力或彈力的大小。胡克定律是彈簧在發(fā)生形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比，即F=kx，其中k為彈簧彈力系數(shù)，x為該彈簧被拉伸或者壓縮時(shí)，與無(wú)連接物的正常情況下長(zhǎng)度之差，而彈簧彈力系數(shù)的公式為：k=NR4/4nr3。其中，N為彈簧金屬絲剪切模量，R為彈簧金屬絲橫截面半徑，n為匝數(shù)，r為繞匝的半徑。（4）對(duì)于輕繩來(lái)說(shuō)，如果是同一根繩而中間無(wú)結(jié)點(diǎn)，那么其拉力在此繩任何位置上恒等。如果有結(jié)點(diǎn)，則看作兩條獨(dú)立的繩，拉力是否相等則根據(jù)題目的實(shí)際要求。

2.教學(xué)模型的應(yīng)用。

使用構(gòu)建的力學(xué)通用模型，就可以解答實(shí)際的題目。但對(duì)于同一類型的力學(xué)題目，教師需要設(shè)計(jì)不同的解題模型，從而讓學(xué)生更加便捷地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答，對(duì)物理理論知識(shí)有更加充分的了解。

如圖1所示，小車向前直線運(yùn)行，加速度為a，車內(nèi)頂部有一輕繩懸掛一小球，該球質(zhì)量為m，該繩與垂直線呈θ角度，那么此時(shí)小球受到輕繩的拉力的方向是什么？大小是多少？

首先，在解答此題時(shí)，需要找到關(guān)注對(duì)象，并且了解其目前的狀態(tài)。對(duì)于此題而言，關(guān)注對(duì)象是小球。根據(jù)我們的生活經(jīng)驗(yàn)，比如我們乘坐在車內(nèi)，車輛以什么穩(wěn)定狀態(tài)的速度運(yùn)行，那么車內(nèi)的物體和車輛的狀態(tài)是一樣的，所以該小球也和車輛一樣，屬于同一整體，相對(duì)于地球來(lái)說(shuō)是以a的恒定加速度做直線運(yùn)動(dòng)。

其次，根據(jù)關(guān)注對(duì)象所處的狀態(tài)，分析其受到的力。以實(shí)際生活來(lái)看，所有處在地球上的物體必然會(huì)受到重力，同時(shí)小球在車廂頂部被輕繩懸掛，必然受到繩子的拉力。由于該拉力的方向與繩子反向平行，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，該繩子的拉力必然是沿繩子方向斜向上，與垂直向上的直線呈θ角度。

最后根據(jù)關(guān)注對(duì)象的狀態(tài)以及受到的力，繪制解題坐標(biāo)模型，根據(jù)力的分解知識(shí)來(lái)解答此題目。

如圖2所示，其中坐標(biāo)中心點(diǎn)為關(guān)注對(duì)象，即小球。該小球共受兩個(gè)作用力，分別是F和mg，其中mg為小球所受重力，F(xiàn)為軟繩的拉力，即求解的力。而ma為小球以a為加速度前進(jìn)的力。由加速度可知，該力亦能求得，大小為ma。故而根據(jù)坐標(biāo)模型對(duì)力F進(jìn)行分解，可知，力F的θ角對(duì)邊為向上的力，因?yàn)樾∏蛟诖怪狈较蛏蠈儆陟o止?fàn)顟B(tài)，無(wú)加速度，故而與小球的重力大小相等，方向相反，水平方向的力與ma大小相等，方向相同，有如下公式：

Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=ma

故而求得，F(xiàn)力的大小為：

F=m

3.教學(xué)模型的應(yīng)用分析。

針對(duì)高中物理教學(xué)模型的構(gòu)建，需要遵循一定的原則來(lái)構(gòu)建，主要目的就是簡(jiǎn)化物理復(fù)雜難懂的理論知識(shí)。在構(gòu)建物理教學(xué)模型時(shí)，要為同類型的題目構(gòu)建統(tǒng)一的理想模型，即在理論層面，教師需要忽略干擾項(xiàng)，然后按照理論的知識(shí)構(gòu)建統(tǒng)一的教學(xué)模型，幫助學(xué)生對(duì)物理理論知識(shí)和題目的理解。教師可以根據(jù)實(shí)際題目的內(nèi)容，按照統(tǒng)一的模型來(lái)專門為其設(shè)計(jì)解題模型，輔助學(xué)生理解和解答題目。

三、教學(xué)感悟

高中物理教學(xué)模型的構(gòu)建，不僅可以通過(guò)形象具體的物理模型來(lái)輔助學(xué)生們理解物理理論知識(shí)，而且可以降低學(xué)生的解題難度，最重要的是可以對(duì)同一類的題目為學(xué)生提供解答的方法，從而將高中物理教學(xué)質(zhì)量提升到一個(gè)全新的高度。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡鑫.淺談高中物理教學(xué)常見(jiàn)問(wèn)題和對(duì)策[J]. 赤子：上中旬，2015（06）.

[2]曹顯華.淺談高中物理教學(xué)中的學(xué)法指導(dǎo)[J]. 科學(xué)咨詢：教育科研，2015（02）.