楊正祥

現(xiàn)行高中物理教材中，無論哪一部分內(nèi)容都以物理模型為基礎向?qū)W生傳授知識，可以說，物理模型是中學物理知識的載體。在高中物理教學中對物理模型進行構(gòu)建，既是學生獲得物理知識的一種基本方法，更是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的主要途徑。物理模型是物理學家在對原形客體本質(zhì)有一定認識后對客體進行一系列研究和思考，然后建立的一個基于一類問題的解決方法的有效模型，模型化可以使很多物理問題得到有效的簡化和解決。作為教師，無論是以教學生知識的角度還是以教學生應試技巧的角度，都應對此加以思考。對此，許多同仁們提出了許多優(yōu)秀的意見和方法。我作為一名一線教師，也在此提出一些膚淺的思考，不足之處，敬請見諒。

一、物理模型化的含義

物理模型化是指建立物理模型，研究和學習物理知識、分析和處理物理問題的一種方法，人們在處理復雜物理問題時將復雜的實際情況轉(zhuǎn)化成容易接受的簡單的物理情境，從而形成一定的經(jīng)驗規(guī)律，即建立物理模型，物理模型可分為以下幾類。

（一）結(jié)構(gòu)模型

即將一些不具備實體的物理量由抽象理解轉(zhuǎn)化為形象描述，如電場線、磁感線等。

（二）過程模型

指對物理過程進行抽象分析，設定物理情境，解決物理問題，如平拋運動、天體運動等。

（三）問題模型

即對一類問題歸納總結(jié)，形成解決該類問題的方法模型，如子彈打木塊、人船模型等。

（四）實物模型

將一個實物抽象成一個概念，能夠完成思維實驗的模型，如質(zhì)點、點電荷、理想電容器等。

二、運用物理模型求解物理問題的基本步驟

怎樣運用物理模型分析處理物理問題？基本步驟可歸納為：仔細審題。認清物理現(xiàn)象、物理過程和物理情境，尋找物理規(guī)律，找出物理問題中的關(guān)鍵因素；以知識為鏈接。尋找已知的相關(guān)知識和物理規(guī)律，對問題進行綜合分析，仔細審查，考慮可能和規(guī)律相關(guān)的物理情境，簡單地說，即將抽象物理情境轉(zhuǎn)化為物理模型；選擇相關(guān)物理知識和規(guī)律求解問題。

三步中，第二步是關(guān)鍵，即如何把物理現(xiàn)象和情境物理模型化，下面通過兩個簡單例子說明。

例1：如圖，一小段光滑圓弧對應的圓心角小于10°，其對應的圓半徑為R，且圓弧長遠小于其半徑，可視為質(zhì)點的小球A從圓弧左側(cè)自由滑下。同時，在圓弧正中央的圓心處另有一個相同小球B自由落下（不計阻力），問兩小球到圓弧底所用時間哪個長？

又如，例2：一輕彈簧一端豎起固定在地面上，一可視為質(zhì)點的小球從其正方某點自由下落，從小球剛接觸到彈簧到壓縮至彈簧最低處的過程中，下列說法正確的有（不計空氣阻力，且彈簧處于彈性限度內(nèi)）（ ）。

A、小球速度越來越大；

B、小球速度先增大后減?。?/p>

C、小球在最低處時，其加速度小于重力加速度g；

D、小球在最低處時，其加速度大于重力加速度g。

本題AB選項容易判定，由小球受力分析，不難得出小球在彈簧上先作加速度減小的加速運動，再作加速度增大的減速運動，故可知A錯、B對，但對C、D選項的判定就比較困難，但認真審題，“豎直輕彈簧，不計阻力等”，再與豎直彈簧振子聯(lián)系起來，就可將小球在彈簧上的運動與豎直彈簧振子的運動對應起來，如圖，其中O為平衡位置，BC關(guān)于O點對稱，利用彈簧振子模型和運動的對稱性特征不難得出，其在最低處的加速度大于重力加速度g。

從以上2個例子可以看出，將物理問題轉(zhuǎn)化為常見的物理模型是解決相應問題的關(guān)鍵，我們在求解相應問題時需認真審題，將相應的物理問題與常用、常見的物理模型對應起來，利用常用模型的處理方法和思路以及所遵守的一般性規(guī)律處理某些物理問題可事半功倍。

對高中生而言，物理模型的構(gòu)建要求不高，只要能正確地構(gòu)建出物理規(guī)律的直接模型就可以了，作為教師，就需要我們在教學中教會學生不斷加強對物理規(guī)律的認識和理解，努力培養(yǎng)學生的思維能力，多把自己構(gòu)建模型的思路講給學生，讓學生自己掌握構(gòu)建物理模型的基本方法，同時在教學中，可以傳授給學生構(gòu)建好的物理模型，特別是難度較大的模型結(jié)構(gòu)，給學生一定的提示，使他們能輕松地完成模型構(gòu)建。

三、構(gòu)建使用物理模型注意的事項

（一）物理規(guī)律的正確掌握

一旦構(gòu)建物理模型后便會被廣泛地應用于解決類似問題，一旦構(gòu)建中的任何規(guī)律出現(xiàn)了錯誤，就會導致整個模型錯誤，所以正確把握理解物理規(guī)律是構(gòu)建正確的物理模型的前提。

（二）模型的抽象和簡化正確

為了能廣泛地應用一個模型，我們要盡可能簡單地完成物理模型的構(gòu)建。簡化物理模型是目標，但在簡化過程中，必須注意簡化的條件和基本模型，如過于簡化，就會使模型不能直接使用，出現(xiàn)無效的情況。

（三）模型使用的匹配度

物理模型并不完全獨立，可能會有相似的模型存在，區(qū)分模型，并在使用時找出相匹配的模型，需要學生在平時多思考、多積累。

總之，物理學習必須講究方法，掌握正確的方法才能事半功倍，構(gòu)建和正確使用物理模型可以使物理學習難度降低，不管是學生還是教師，都需要認真思考、總結(jié)。

（責編 唐琳娜）