發(fā)布時(shí)間：2023-08-28 16:53:48
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的初中物理中的模型法樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】物理模型;初中物理教育;初中物理教學(xué);簡單性原理
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？又如何簡單的表達(dá)它們呢？人們有幸在漫長地實(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化客觀對(duì)象，合理簡化客觀對(duì)象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡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。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。
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)研究和物理學(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。
5. 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、簡練而準(zhǔn)確的描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的數(shù)學(xué)符號(hào)。
一 創(chuàng)設(shè)入門臺(tái)階，排除學(xué)習(xí)障礙
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)。
培養(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。
一、知難——初、高中物理跨度大
的原因分析
1．教材內(nèi)容跨度大
從客觀原因上來看，初中物理和高中物理在教材的內(nèi)容上存在著較大的臺(tái)階.初中物理的內(nèi)容淺顯通俗，而且注重物理情境與學(xué)生生活感受的一致性.現(xiàn)象所反映的規(guī)律，學(xué)生有豐富的體驗(yàn)，容易理解，量化的計(jì)算少且運(yùn)用的數(shù)學(xué)規(guī)律較為簡單，初中物理所涉及的實(shí)驗(yàn)，其原理簡單，操作簡便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生能夠自我發(fā)現(xiàn).與初中物理教材相比，高中教材呈現(xiàn)形式簡煉、嚴(yán)謹(jǐn)，文字的敘述具有很強(qiáng)的抽象性、概括性，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教材的理解比較困難.高中教材涉及的實(shí)驗(yàn)，更加注重對(duì)原有知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察呈現(xiàn)出多元化，需要學(xué)生從多個(gè)側(cè)面去觀察和思考.
2．教師缺乏對(duì)學(xué)生心理特點(diǎn)的分析
學(xué)生經(jīng)歷了緊張的中考，一個(gè)暑假讓學(xué)生的心理放松了許多，“繼續(xù)休整”的心理還未完全消退，學(xué)習(xí)缺乏緊張度，自己要求較低，總覺得高考還很遙遠(yuǎn)；有些學(xué)生初中物理學(xué)得挺好的，所以思想上懈怠了.高中物理使學(xué)生力不從心，在多次挫折的體驗(yàn)下，學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)生成畏懼心理，并逐步演變?yōu)閷W(xué)習(xí)心理障礙.
3．教師缺乏對(duì)學(xué)生原有認(rèn)知水平的分析
高中物理有很多的知識(shí)點(diǎn)在初中教材中出現(xiàn)過，但是呈現(xiàn)得較為淺顯化，與高中的要求差異性很大，思維和能力的要求更是迥然有異.實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在銜接上硬著陸是行不通的，教師要從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā)，合理設(shè)置過渡環(huán)節(jié).高中物理教師應(yīng)認(rèn)真研讀初中物理教材，同時(shí)對(duì)入校新生做好科學(xué)的調(diào)查工作，去了解學(xué)生的具體學(xué)情，順學(xué)而導(dǎo)，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，促使學(xué)生學(xué)好高中物理.
二、克難——自然銜接的著力點(diǎn)
分析
1．研讀初、高中教材，確保知識(shí)點(diǎn)有效地銜接
初、高中教材在知識(shí)點(diǎn)難度的設(shè)置上跨度是客觀存在的，這種跨度讓學(xué)生學(xué)習(xí)上有頓挫感.我們要想讓高一新生平緩地切入高中學(xué)習(xí)，研讀初、高中物理教材的差異就是首要任務(wù).教師應(yīng)找出初、高中物理教材中有效的銜接點(diǎn)，再從教材內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，順勢(shì)遞進(jìn)進(jìn)行牽引，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，有意識(shí)地放緩教材在知識(shí)內(nèi)容及其銜接難度上的坡度，促使學(xué)生自然過渡.細(xì)致地研讀初、高中教材，我們發(fā)現(xiàn)高中物理一開始學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容很多都與初中的物理概念存在一定的聯(lián)系，是在初中物理認(rèn)知基礎(chǔ)上的豐富與拓展.
例如，“速度”這一概念，初中物理和高中物理都有涉及.在初中，為了定義“速度”，引入了“路程”這一概念，通過移動(dòng)距離與時(shí)間的比值來定義；而在高中，“速度”是一個(gè)不僅具有大小而且具有方向的矢量，而“路程”只有大小沒有方向，是標(biāo)量，顯然用“路程”無法完成“速度”的定義，因此引入了“位移”這個(gè)新的物理概念，用位移與時(shí)間的比值來定義，這就是初、高中物理教材在這個(gè)概念定義上的區(qū)別.當(dāng)然，我們從科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性出發(fā)，初中教材在“速度”概念的引入時(shí)是沒有問題的，因?yàn)樵诔踔小八俣取钡亩x是放在勻速直線運(yùn)動(dòng)這一特定的情境之中的.一個(gè)物體如果做單方向的直線運(yùn)動(dòng)，其路程與位移的大小是相等，又因其運(yùn)動(dòng)方向是一維的，所以沒有“矢量性”考慮的要求.
2．優(yōu)化教學(xué)模式，確保思維點(diǎn)有效地銜接
關(guān)鍵詞：物理模型;初中教學(xué);力學(xué)
力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，以牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律為核心構(gòu)建起了經(jīng)典力學(xué)的主體。浙教版《科學(xué)》七年級(jí)下冊(cè)第三章《運(yùn)動(dòng)和力》是初中階段力學(xué)的主要內(nèi)容，內(nèi)容雖然不多，但難度對(duì)于初中學(xué)生來說是較大的，特別是一些深層次的問題。如何才能有效地學(xué)好力學(xué)內(nèi)容，一個(gè)重要的方法就是利用好物理模型。力學(xué)中物理模型在初中教材中并未提及，但是經(jīng)常用到，下面就對(duì)初中階段力學(xué)中用到的物理模型做一介紹并在應(yīng)用中討論分析，以便對(duì)其有一個(gè)深入全面的了解。
一、物理模型的概念
在面對(duì)復(fù)雜多變的物理現(xiàn)象時(shí)，人們總是遵循一條重要的原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進(jìn)，層層深入。根據(jù)這個(gè)原則，人們把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化或分解成比較簡單的問題?；谶@樣一個(gè)思維過程，就創(chuàng)建了物理模型。物理學(xué)上研究的實(shí)際問題往往比較復(fù)雜，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)抽象的處理，舍棄次要因素，抓住主要因素，用一種能反映本質(zhì)特性的理想物體或過程，去描述實(shí)際的物體或過程。這一理想的物體或過程稱之為物理模型。例如質(zhì)點(diǎn)，它是一個(gè)沒有大小和形狀，只有質(zhì)量的點(diǎn)。這樣的點(diǎn)實(shí)際上是不存在的，物體再小，總有一定的大小和形狀。但當(dāng)物體的形狀、大小及自身的轉(zhuǎn)動(dòng)情況相對(duì)于我們研究的問題可以忽略時(shí)，我們就把物體理想化為只有質(zhì)量的點(diǎn)，即質(zhì)點(diǎn)。如研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，由于地球大小相較日地距離小得多，因此地球的大小、形狀、轉(zhuǎn)動(dòng)情況都可以忽略掉，就可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)。但當(dāng)研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地球上各點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)情況各不相同，它的大小、形狀就不能忽略，就不能把地球當(dāng)質(zhì)點(diǎn)來看。又如，研究人在水平地面的受力情況，往往將空氣浮力忽略，因?yàn)榭諝鈱?duì)人的浮力相對(duì)人的重力要小得多，這時(shí)就可以忽略空氣對(duì)人的浮力，這就是理想化的過程，也是一種物理模型。但是如果研究氣球這樣的物體，由于空氣浮力與重力在差不多同一數(shù)量級(jí)上，這時(shí)空氣浮力就不能忽略掉?？梢?，物理模型就是一種理想化的物體或過程，具有高度的抽象性，能反映事物或過程的本質(zhì)，但從上面例子也可以看出，物理模型也具有相對(duì)性和科學(xué)性，并不是任何情況下都可以將物體或過程用一定的物理模型來解決。因此，物理模型是理想化與科學(xué)性的統(tǒng)一。
二、物理模型的分類及應(yīng)用
物理模型根據(jù)分類依據(jù)的不同，研究者們有不同的分類，如汪崇渝將物理模型分為：（1）實(shí)物模型，即采用物質(zhì)手段反映與客觀事物（原型）相似關(guān)系的實(shí)體，如飛機(jī)、火箭模型等;（2）理論模型，通常是假說的形式，也可稱為物理理論假設(shè)，是人們?cè)谶€搞不清事物的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)、規(guī)律時(shí)，以實(shí)驗(yàn)事實(shí)和物理思維為基礎(chǔ)，提出假說而建立的物理模型;（3）理想模型，是根據(jù)研究對(duì)象和問題的特點(diǎn)，抓住主要的、本質(zhì)的因素，建立的一個(gè)易于研究并能反映研究對(duì)象主要特征的新形象。David Hestenes認(rèn)為，物理模型是對(duì)物理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表征，按其所描述的物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、幾何結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)、相互作用結(jié)構(gòu)），將物理模型分為三種：（1）幾何模型，描述系統(tǒng)相對(duì)參照系的位置和系統(tǒng)內(nèi)部的位形;（2）過程模型，描述系統(tǒng)狀態(tài)變量隨時(shí)間的變化情況;（3）相互作用模型，將系統(tǒng)與外界的相互作用變量表示為系統(tǒng)的狀態(tài)變量的函數(shù)。禹雙青將物理模型分為公式模型、圖表模型、結(jié)構(gòu)模型，如麥克斯韋電磁場(chǎng)方程組、力的圖示、晶體空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)等分屬其類。汪崇渝將理想模型分為：（1）對(duì)象模型，指代替研究對(duì)象實(shí)體的理想化物理模型，如質(zhì)點(diǎn)等;（2）過程模型，是將實(shí)際物理過程的次要因素忽略，只考慮主要因素的作用所引起的變化過程，如自由落體運(yùn)動(dòng)等;（3）條件模型，是把研究對(duì)象所處的外部條件理想化后所建立的模型，如光滑平面等。本文就采用汪崇渝的三分法，將物理模型分為對(duì)象模型、過程模型和條件模型三類。下面僅就初中階段力學(xué)方面用到的物理模型介紹并舉例加以應(yīng)用。
1.對(duì)象模型
（1）質(zhì)點(diǎn)
質(zhì)點(diǎn)是初中階段力學(xué)中最重要的物理模型，浙教版《科學(xué)》教科書中并未提及，但是在力學(xué)中卻時(shí)時(shí)刻刻在運(yùn)用。上面已經(jīng)說過，質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)可以忽略它的大小、形狀及自身轉(zhuǎn)動(dòng)情況的有質(zhì)量的點(diǎn)，它的這種理想化在應(yīng)用中概括起來主要有三個(gè)方面的作用：
①在力的示意圖與受力分析的應(yīng)用
例1：一物體A受到10N豎直向上的拉力，拉力作用在物體的上方，做這個(gè)拉力的示意圖。
分析：A受到的拉力示意圖應(yīng)該如圖1（a）所示，而假如物體A可以看成質(zhì)點(diǎn)的話，圖1（b）、圖1（c）其實(shí)是等同的。質(zhì)點(diǎn)忽略物體的形狀、大小，即它的形狀大小不一定就是物體真實(shí)的形狀或是簡圖，事實(shí)上我們經(jīng)常把物體簡化，如一個(gè)人、一條船、一架直升機(jī)單獨(dú)出來時(shí)，就簡化成一個(gè)方形，再加上文字注明（當(dāng)然物體不復(fù)雜時(shí)，我們盡量畫物體本身的形狀，這主要是形象認(rèn)知的問題）。這時(shí)物體濃縮成了一個(gè)點(diǎn)，即質(zhì)點(diǎn)，一個(gè)與物體相同質(zhì)量的點(diǎn)，力的作用點(diǎn)可以畫在這個(gè)點(diǎn)上，所以圖1（b）是與圖1（a）等同的。當(dāng)物體可以看作質(zhì)點(diǎn)時(shí)，雖然物體已濃縮成質(zhì)點(diǎn)了，但經(jīng)常我們加一個(gè)方形來代表物體，這主要可能考慮一個(gè)點(diǎn)不容易看清的問題。通過以上分析，如果物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，圖1（a）（b）（c）是等同的，而且我們經(jīng)常用的是圖1（b），這在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)體現(xiàn)得更加明顯，如圖2。
例2：一小車在水平面上受到水平拉力F做勻速直線運(yùn)動(dòng)，試對(duì)小車進(jìn)行受力分析。
分析：如果按標(biāo)準(zhǔn)的力的示意圖做出各個(gè)力應(yīng)該如圖a所示，水平拉力F的作用點(diǎn)為點(diǎn)C，重力G的作用點(diǎn)為點(diǎn)A，支持力N與摩擦力f的作用點(diǎn)為點(diǎn)B。事實(shí)上，這樣的圖既麻煩，作用點(diǎn)又由于會(huì)有重疊部分而看不清，更重要的是會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。假如水車的受力情況真如圖a所示，那么小車會(huì)因力矩不平衡而轉(zhuǎn)動(dòng)起來，它們并不是共點(diǎn)力。真實(shí)中的小車受力情況要復(fù)雜得多，也不可能就如圖a中一樣。其實(shí)，我們?cè)诮虒W(xué)操作中，就是把小車當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)來處理。如果我們把小車看成質(zhì)點(diǎn)，那么受力分析情況就如圖b所示，這些力的作用點(diǎn)都在一點(diǎn)上。這樣就簡化為共點(diǎn)力的平衡，而且不需要考慮力矩的問題。事實(shí)上初中階段對(duì)于大多數(shù)的物體，都不需要考慮或者忽略物體轉(zhuǎn)動(dòng)（即忽略力矩的作用），我們都可以把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理。初中階段需要考慮力矩基本上只有杠桿，當(dāng)然一些特殊情況也存在，也不能將物體看成質(zhì)點(diǎn)，這些特殊情況將在下面舉例中提到。
由上可知，在力的示意圖或受力分析時(shí)把物體當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)來處理，抓住物體的主要因素，忽略次要因素，是我們教學(xué)中普遍采用的方法，也省去一些不必要的麻煩，更符合初中階段的認(rèn)知規(guī)律，不會(huì)覺得太過于復(fù)雜。
②無須考慮物體受到的力矩
上面提到初中階段杠桿問題要用到力矩，即不能把杠桿問題中的物體看成質(zhì)點(diǎn)，其他大部分情況我們都把物體看成質(zhì)點(diǎn)來處理。所以把物體看成質(zhì)點(diǎn)的另一個(gè)好處就是不需要考慮它的力矩問題，即認(rèn)為物體受到的是共點(diǎn)力，力的作用線都通過質(zhì)點(diǎn)。但是有一些特殊情況，看上去不像杠桿問題（其實(shí)算是杠桿問題，或者更精確地說物體轉(zhuǎn)動(dòng)問題，杠桿問題其實(shí)就是轉(zhuǎn)動(dòng)問題），其實(shí)并不能把物體看成質(zhì)點(diǎn)，但在我們的教學(xué)工作中經(jīng)常被忽略，當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)來處理，如圖3。
例3：一個(gè)質(zhì)量為2kg的木塊A夾在甲乙兩塊固定的木板間，木板甲對(duì)木塊A的壓力為20N，木塊A勻速向下運(yùn)動(dòng)，求木板與木塊A之間的摩擦力。
分析：這道題往往先入為主將A受到甲乙兩板的摩擦力看成是相同大小的，然后再根據(jù)平衡力求解，得到f=G/2，這其實(shí)已將A看成質(zhì)點(diǎn)來處理了。但事實(shí)上，這種情況下，我們一般不將A看成質(zhì)點(diǎn)，而且甲乙兩板對(duì)A的摩擦力也不一定相等，題中未給出。此時(shí)，除了要考慮力的平衡外，還要考慮力矩的平衡。一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，必然滿足合外力等于0和合外力矩等于0，即滿足動(dòng)量守恒和角動(dòng)量守恒。假設(shè)甲板到A重心之間的距離為L甲，乙板到A重心之間的距離為L乙。由于支點(diǎn)的選擇具有任意性，選擇重心為支點(diǎn)，則有：
力的平衡：f甲+f乙=G
力矩平衡：f甲L甲-f乙L乙=0
若A是質(zhì)量均勻的物體，重心在幾何中心，有L甲=L乙，則f甲=f乙=1/2G，說明一般情況下重心在幾何中心，的確兩邊的摩擦力是相等的。但不能先入為主地認(rèn)為，兩邊的摩擦力必然相等。換言之，若A的重心不在幾何中心，那就意味著兩邊的摩擦力是不相等的。因此，這樣的情況下不能把物體看成質(zhì)點(diǎn)。再深層次考慮，若A的重心在幾何中心，而甲乙兩板動(dòng)摩擦因素是不同的，這樣情況就復(fù)雜了。那就意味著A下滑時(shí)兩邊的滑動(dòng)摩擦力是不同的，則會(huì)產(chǎn)生力矩，使A轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但A被甲乙兩板限制，可能會(huì)有微小轉(zhuǎn)動(dòng)，而使壓力方向大小調(diào)整。但若A還能勻速下滑，最后必然還是滿足合外力等于0及合外力矩等于0。因此對(duì)于這樣的問題，我們就不能簡單地將物體看成質(zhì)點(diǎn)。
③空間位置的確認(rèn)性
在處理運(yùn)動(dòng)學(xué)問題時(shí)，伴隨著物置的變化。若物體可以看成質(zhì)點(diǎn)來處理，某時(shí)刻它的空間坐標(biāo)上具有確認(rèn)唯一性，因此處理起來就會(huì)簡單得多。但在實(shí)際問題中，如火車過大橋，我們并不能把火車當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)來處理（其實(shí)它可以看成質(zhì)點(diǎn)系）。由于火車上每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終是相同的，是一種平動(dòng)，這里就不再展開?？傊|(zhì)點(diǎn)的引入，對(duì)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算也帶來了方便。
由上可知，當(dāng)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，即可以忽略其大小形狀及主轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，我們把物體看成質(zhì)點(diǎn)來處理，在力學(xué)受力分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算中都極大地帶來了方便。
（2）剛性繩
剛性繩是指繩或線拉伸產(chǎn)生拉力時(shí)，不計(jì)線的伸長，即認(rèn)為線中張力變化在瞬間完成，而線不能伸長的一種理想化的物理模型，如細(xì)鋼線、細(xì)線可以看作剛性繩。在初中力學(xué)中雖未提及，但已經(jīng)有剛性繩的應(yīng)用，如下圖4。
例4：兩個(gè)相同的小球分別用橡皮筋和細(xì)線吊在支架上，靜止時(shí)兩球都處于相同高度A，現(xiàn)將兩小球都抬至B高度釋放，問橡皮筋和細(xì)線是否會(huì)斷？
分析：橡皮筋是一種彈性繩，細(xì)線是一種剛性繩，彈性繩受力時(shí)可以伸長，但剛性繩受力時(shí)不可伸長。當(dāng)小球從B釋放下落至A點(diǎn)時(shí)，小球有一定的速度，還要繼續(xù)下降，由于彈性繩可以伸長，伸長過程中拉力變大，小球?qū)p速，只要不超過橡皮筋受力的上限，它不會(huì)斷。但細(xì)線是剛性繩，小球到A點(diǎn)后還要繼續(xù)下降，但細(xì)線不可伸長，瞬間超過細(xì)線拉力承受范圍而被拉斷。實(shí)際中，細(xì)線不一定斷，那是因?yàn)橥耆饬x上的剛性繩并不存在，受力時(shí)總會(huì)有微小的形變;還有球的質(zhì)量，下落的速度等因素，但引入剛性繩這一物理模型，對(duì)我們研究相關(guān)問題帶來方便，事實(shí)上，細(xì)線、細(xì)鋼線受力時(shí)是幾乎不可伸長的，這就是物理模型的科學(xué)性。
（3）輕繩、輕桿、輕彈簧、輕滑輪
指不計(jì)其質(zhì)量與質(zhì)量有關(guān)的重力、動(dòng)量、動(dòng)能等。初中力學(xué)中我們也有接觸，忽略其質(zhì)量或重力，這也是一種理想化的物理模型，這里就不再舉例。
2.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，只考慮主要因素引起的變化過程稱為過程模型。勻速直線運(yùn)動(dòng)就是一種理想化的過程模型，實(shí)際中速度大小和方向都不變的運(yùn)動(dòng)并不存在，但有些運(yùn)動(dòng)，如平直公路行駛的汽車速度變化很小，可以近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)是最簡單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，這一過程模型具有十分重要的意義，是我們進(jìn)入運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)。下面再來看一道例題：
例5：從高空下落的雨滴受到的空氣阻力的大小與其速度的平方成正比。一滴質(zhì)量為5g的雨滴從高空下落時(shí)，所受到的最大阻力f為多少N，此后雨滴做什么運(yùn)動(dòng)？
分析：雨滴一開始是靜止的，受到重力作用而加速下降，速度不斷增大，由于空氣阻力的大小與其速度的平方成正比，空氣阻力也不斷增大，當(dāng)增大到與重力相等時(shí)，雨滴受力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不再變化，阻力也不再變化，所以一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)。速度最大時(shí)，阻力最大，f=G。事實(shí)上，實(shí)際的過程要復(fù)雜得多，可能受到風(fēng)力影響，雨滴質(zhì)量可能會(huì)變化，空氣阻力不穩(wěn)定等，最后也并一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但忽略這些次要因素，理想化這一過程模型，對(duì)我們研究就帶來很多方便。真實(shí)的過程可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定對(duì)這一理想過程真以修正，事實(shí)上，很多物理過程就是在理想過程基礎(chǔ)上加以修正得到的。如低溫高壓下的氣體，不符合理想氣體狀態(tài)方程，但是當(dāng)人們從分子占有體積和分子間相互作用力對(duì)理想氣體狀態(tài)方程加以修正，用來處理真實(shí)氣體，就能與實(shí)驗(yàn)符合得很好。
3.條件模型
初中力學(xué)中用到最多的條件模型就是光滑平面，指不計(jì)一切摩擦阻力的平面。真實(shí)中并不存在這樣的平面，但對(duì)于摩擦系數(shù)很小的平面我們就可以理想化為光滑平面。在教材牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的假想實(shí)驗(yàn)中，我們就假想如果存在這種光滑平面的話，小車將一直運(yùn)動(dòng)下去。所以光滑平面這一條件模型對(duì)于我們研究很多力學(xué)問題有著重要的作用。在實(shí)際問題中，假如材料的摩擦系數(shù)很小，摩擦力相對(duì)其它受到的力小得多時(shí)，我們可以將條件理想化為光滑平面，這就是模型帶來的簡便。
三、物理模型研究法是一種重要的科學(xué)方法
理想物理模型的研究方法的好處：第一，可能使問題的處理簡化而又不會(huì)有大的偏差;第二，對(duì)理想化的物體或過程進(jìn)行研究的結(jié)果，加以適當(dāng)?shù)男拚?，即可用于處理?shí)際情況下的物理問題?？茖W(xué)的理想化不同于無根據(jù)的幻想，而是有客觀依據(jù)的。通過具體事例的比較，使學(xué)生認(rèn)識(shí)理想化要有客觀根據(jù)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握理想化方法是必要的。另外，還應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：在一定理想化條件下得出的規(guī)律，只有在（或者非常接近）這些條件下適用。理想實(shí)驗(yàn)是人們?cè)谒枷胫兴茉斓睦硐脒^程，實(shí)際上是做不到的。論證牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的假想實(shí)驗(yàn)：在無摩擦情況下，從斜面滾下的小球?qū)⒁院愣ㄋ俣仍跓o限長的水平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動(dòng)下去，是物理學(xué)史著名的理想實(shí)驗(yàn)。理想實(shí)驗(yàn)是在真實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，抓住主要因素，忽略次要因素，對(duì)過程進(jìn)一步分析推理。因此，理想化模型的研究方法是研究物理現(xiàn)象和問題的重要方法。
四、物理模型教學(xué)中的策略
初中生對(duì)于物理模型這個(gè)概念不熟悉，如果一味強(qiáng)調(diào)質(zhì)點(diǎn)是什么，剛性繩是什么，光滑平面是什么，學(xué)生并不能很好地掌握，因此要在應(yīng)用中認(rèn)識(shí)物理模型。學(xué)生其實(shí)不知不覺地在利用物理模型來解決問題，當(dāng)他們認(rèn)識(shí)到自己在運(yùn)用物理模型，就會(huì)思考這個(gè)物理模型適用條件是什么，這樣才是真正認(rèn)識(shí)到模型的內(nèi)涵，也才能更有效地學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)。因此，我認(rèn)為物理模型對(duì)于初中生的教學(xué)策略是在應(yīng)用中認(rèn)識(shí)，這也符合初中生的認(rèn)知特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
1.朱清時(shí).科學(xué)（七年級(jí)下冊(cè)）.浙江教育出版社，2013.
2.諸葛向彬.工程物理學(xué)（第二版）.浙江大學(xué)出版社，2003.
3.李春生.物理模型方法淺談.物理教育，1996.
4.閻金鐸，段金梅，續(xù)佩君，霍立林.物理教學(xué)論.江蘇教育出版社，1990.
5.王瑞旦，宋善炎.物理方法論.中南大學(xué)出版社，2002.
6.汪崇渝.高中學(xué)生建立物理模型的探究式教學(xué)探究.西南師范大學(xué)，2001.
7.禹雙青.物理模型方法學(xué)習(xí)策略探討.湖南師范大學(xué)，2005.
8.彭森.中學(xué)物理模型教學(xué)研究.江西師范大學(xué)，2004.
【關(guān)鍵詞】初中物理；高中物理；過渡
一、高中與初中物理教學(xué)的梯度
1.初、高中物理教學(xué)方法與教材的梯度
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，比較生動(dòng)具體，容易理解和掌握。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，能力要求較高，比初中物理抽象許多。
2.初、高中物理思維能力的梯度
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；
而在高中，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。
3.學(xué)生學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)習(xí)慣不適應(yīng)高中物理教學(xué)要求
由于初中物理內(nèi)容少，問題簡單，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，難度大，課堂密度高，各部分知識(shí)相關(guān)聯(lián)，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，從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的合理過渡
1.高中物理教師要重視教材與教法研究
高中物理教師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.高中物理教師要適時(shí)恰當(dāng)?shù)剡x用多媒體來輔助教學(xué)
在高中物理教學(xué)中，適時(shí)恰當(dāng)?shù)剡x用多媒體來輔助教學(xué)，以逼真、生動(dòng)的畫面，動(dòng)聽悅耳的音響來創(chuàng)造教學(xué)的文體化情景，使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化、清晰化，使學(xué)生的思維活躍，興趣盎然地參與教學(xué)活動(dòng)，使其重視實(shí)踐操作，科學(xué)地記憶知識(shí)，并且有助于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，積極思考，使教師以教為主變成學(xué)生以學(xué)為主，從而提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)過程，增強(qiáng)教學(xué)效果。使原本抽象的物理知識(shí)形象化、生活化，符合高一學(xué)生的思維特點(diǎn)，使學(xué)生不僅掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，而且喜歡這門學(xué)科。
3.教學(xué)中要堅(jiān)持循序漸進(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“生長點(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)大范圍和深廣度。
4.重視學(xué)生物理思維的建立與物理方法的訓(xùn)練
物理思維的建立與物理方法訓(xùn)練的重要途徑是講解物理習(xí)題。講解習(xí)題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^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。
中學(xué)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。例如：平行四邊形法則、牛頓第一定律的建立都是如此。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。
5.要加強(qiáng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
培養(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。
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)習(xí)物理要重在理解，只是教師講解，而學(xué)生沒有經(jīng)過獨(dú)立思考，就不可能很好地消化所學(xué)知識(shí)，不可能真正想清其中的道理，從而更好地掌握它。
其次要培養(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。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)感到越困難就越需要閱讀 ，正象敏感度差的照相底片需要較長時(shí)間曝光一樣，學(xué)生的頭腦也需要科學(xué)知識(shí)之光給予更鮮明、更長久的照耀。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。
還要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。通過課堂提問和分析論述題，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)物理概念與規(guī)律分析解答物理問題、認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的習(xí)慣，要求學(xué)生“講理”而不是僅憑直覺。通過課堂上教師對(duì)例題的分析和學(xué)生分析、討論、解答物理題，使學(xué)生注重物理過程的分析，養(yǎng)成先分析再解題的習(xí)慣。嚴(yán)格做題規(guī)范，從中體會(huì)物理的思維方法，養(yǎng)成物理的思維習(xí)慣。
[中圖分類號(hào)]：G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]：A
[文章編號(hào)]：1002-2139（2013）-2--01
許多學(xué)生從初中升入高中時(shí)都會(huì)有這樣的體會(huì)那就是上物理課時(shí)都能聽得懂但是在做題時(shí)卻會(huì)遇到很大的困難，甚至與我們?cè)跁旧纤鶎W(xué)的東西有一些脫節(jié)，這令很多剛接觸高中物理的新生非常困惑與此同時(shí)物理的學(xué)習(xí)成績會(huì)較初中也會(huì)有大幅度的下降。這樣會(huì)出現(xiàn)對(duì)高中物理的畏難情緒與倦怠情緒這對(duì)高中物理的學(xué)習(xí)十分不利。其實(shí)要解決這些問題是有辦法的，我們只要了解了高中物理與初中物理的區(qū)別并及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法和策略就可以做好初中物理與高中物理學(xué)習(xí)的銜接。俗話說萬事開頭難我們只要做好了高中和初中物理的銜接這也就意味著我們高中物理學(xué)習(xí)的平臺(tái)已經(jīng)搭建起來了，隨之我們才能談及對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的興趣。
一、高中物理與初中物理的特點(diǎn)
剛從初中升入高中的新同學(xué)來說，高中物理的學(xué)習(xí)是一大難點(diǎn)，這是因?yàn)楦咧形锢硐鄬?duì)初中物理來說有一些不同的特點(diǎn)，其一，初中物理主要以現(xiàn)象研究為主，研究的問題比較直觀常止步于定性的研究，即使有定量的研究也只要求運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析解決實(shí)際問題，對(duì)思維層面沒有更高的要求。高中物理較初中物理來說難度更大、內(nèi)容更多、靈活性更強(qiáng)、深度更深、對(duì)思維的層面要求很高并且要求精確的定量的計(jì)算；其二，初中物理以形象思維為主、通常從熟悉、具體、直觀的自然現(xiàn)象和演示入手建立物理概念和規(guī)律。高中物理則以理想模型代替直觀現(xiàn)象入手通過邏輯判斷和抽象思維建立概念和規(guī)律，高中物理的思維方式較多地強(qiáng)調(diào)應(yīng)用科學(xué)概念和原理進(jìn)行深刻的邏輯思維和抽象思維，這一點(diǎn)在初中物理很少涉及到；其三，高中物理的過程和現(xiàn)象都比初中物理較復(fù)雜，且高中物理與數(shù)學(xué)的聯(lián)系的要求也比初中物理更高。
二、給高一新生學(xué)習(xí)物理的一些建議：
1、記好筆記，理清條理。
有一部分同學(xué)認(rèn)為物理這樣理科性的學(xué)科不需要記筆記，這種認(rèn)識(shí)是極端錯(cuò)誤的，因?yàn)閷?duì)物理的概念和定理老師往往會(huì)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行加深和支解，這樣會(huì)出現(xiàn)很多在書本上無法直接獲得的知識(shí)，不記筆記很易忘記，再者在物理學(xué)習(xí)的過程中老師會(huì)針對(duì)概念附以例題以便有針對(duì)性的理解，在教學(xué)過程中老師還經(jīng)常會(huì)利用經(jīng)典例題來讓學(xué)生建立物理模型，如果這些東西我們都能夠做好筆記，并且隨時(shí)溫習(xí)之可以幫助我們更加準(zhǔn)確理解物理概念和定理，使物理的學(xué)習(xí)更加有條理性，可達(dá)到“立主腦、去枝蔓”的效果，記好筆記物理學(xué)習(xí)的第一步我們就已經(jīng)邁開了。
那么物理筆記應(yīng)該如何記呢？記什么呢？這也是困擾同學(xué)們的一個(gè)重要問題。我認(rèn)為首先我們要明確記筆記的目的是實(shí)用性和條理性，以便于我們我們能更好的理解概念和課后復(fù)習(xí)。有的同學(xué)一味追求筆記的完整性，過多地考慮筆記的形式，甚至想記錄下老師所講的每一句話每一個(gè)題，這樣為做筆記而做筆記的后果常常會(huì)忽略聽課的效果；有的學(xué)生課后不整理，不翻閱筆記，這就失去了記筆記的目的。記課堂筆記不是目的，目的是幫助理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，有利于復(fù)習(xí)和記憶知識(shí)。課堂筆記要用自己的話，把老師講的重點(diǎn)記下來，書本上有的少記或不記，書上沒有的多記，尤其要重視記下分析解決問題的典型思路和方法技巧等，讓筆記成為自己的探索新知識(shí)的激發(fā)點(diǎn)。課后要及時(shí)整理筆記。整理筆記的過程，既是加深理解的過程，也是復(fù)習(xí)鞏固的過程。如果還沒有掌握記筆記的方法，聽課和筆記發(fā)生矛盾時(shí)要把聽好課放在首位，下課后再參照同學(xué)的筆記補(bǔ)起來。
2、熟記公式和定理，理解公式和定理的內(nèi)涵
公式和定理是高中物理應(yīng)用的理論源泉，若沒有公式和定理，我們的解題就沒有了理論依據(jù)，所以必須熟記。我們不能在應(yīng)用的過程中現(xiàn)場(chǎng)推導(dǎo)，這樣會(huì)增加題目的難度，降低解題效率。對(duì)于推導(dǎo)的過程我們只需要了解就可以了，對(duì)公式和定理的記憶我們一方面要求大家全面熟記，另一方面又要求大家在熟記以后從死板教條的記憶中解脫出來。也就是所我們不能為記憶而記憶，我們必須在熟記基礎(chǔ)上深刻理解和挖掘公式和定理的內(nèi)涵，也就是說記憶是手段而理解和挖掘內(nèi)涵才是目的，比如在學(xué)習(xí)利用平行四邊形定則和正交分解法解決平衡問題時(shí)我們首先要弄清楚平行四邊形和正交分解法的定義，但最終我們還要充分理解其內(nèi)涵：首先不管是平行四邊形法還是正交分解法實(shí)際上都可以歸結(jié)為平行四變形法，只不過正交分解法中的平行四邊形是矩形而已，這是因?yàn)樵诰匦沃锌梢愿奖憷萌呛瘮?shù)解題。同時(shí)我們還要理解不管我們使用平行四邊形法還是正交分解法其實(shí)都是將多力平衡問題轉(zhuǎn)化為二力平衡問題即達(dá)到化“繁”為“簡”的目的。
3、以經(jīng)典題目為線條建立物理模型。
在學(xué)習(xí)高中物理的過程中，若我們只是將每個(gè)題目孤立起來看待，那么我們很容易深陷題海，苦不堪言。但我們對(duì)每一章的題目仔細(xì)分析，我們就不難發(fā)現(xiàn)其中有很多題目是出自于同一種模型和同一種思想，所以我們可以將經(jīng)典的、可以建立模型的題目羅列在一起，做熟做透，再輔之以針對(duì)性的訓(xùn)練，就可以將這些模型深深的刻在我們的腦海里。我們學(xué)會(huì)分析問題和解決問題的方法增強(qiáng)解題能力比單純的接受知識(shí)更加重要，這就是我們常說的“受之以魚，不如受之以漁”的道理。比如我們?cè)趯W(xué)習(xí)萬有引力與航天這一節(jié)時(shí)我們就必須研究透徹兩種經(jīng)典物理模型：1、把天體運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型即中心天體體系（一個(gè)天體以某一天體為中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)）2、一物體在某天體表面上受到的重力與萬有引力的關(guān)系的模型即非中心天體體系。這兩種題型形成解決萬有引力與航天這一節(jié)的基本題型，這一節(jié)的大部分題目都可以由這兩種物理模型來解決或者從中受到啟發(fā)。只要我們將每一章像這樣的物理模型能建立起來就可以起到舉一反觸類旁通的效果。
4、適量的定時(shí)練習(xí)。
物理模型建立以后必須要有定時(shí)定量的練習(xí)以驗(yàn)證模型的正確性和適用性，同時(shí)通過訓(xùn)練加深對(duì)模型的理解。在模型中可能還有一些不適用或者有變化的地方，也可以通過不斷的練習(xí)加以判別。題目必須是精選的，題型較活，有淺有深，并且要求有一定的題量。這就是我們常說的從“量變”到“質(zhì)變”的過程。
初中物理概念有很大一部分可以從字面得到解釋，對(duì)于這些概念，學(xué)生可以從字面含義出發(fā)，斟字酌句，由淺入深．比如:磁感線，磁－磁場(chǎng)，感－感應(yīng)，線－曲線，即感應(yīng)磁場(chǎng)的曲線．再比如:勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻－均勻，速－速度，即速度均勻不變的運(yùn)動(dòng)．進(jìn)一步延伸則表示在一條直線中，加速度不變的運(yùn)動(dòng)．在解釋字面意思的時(shí)候，要讓學(xué)生了解相同的詞在不同的概念中不一定具有相同的意思．學(xué)生在斟字酌句的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)陷入迷茫的死胡同．此時(shí)，就需要拓寬視野，發(fā)揮想象．如“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”和“勻速直線運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”，大部分學(xué)生在看到這兩個(gè)概念中的“勻速”時(shí)都覺得應(yīng)該是速度不變的，實(shí)則不然，“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”是指物體運(yùn)動(dòng)的速率大小不變，但運(yùn)動(dòng)的方向時(shí)刻改變，而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”是指物體運(yùn)動(dòng)的速率大小不變．因此，學(xué)生在從字面上理解概念的含義時(shí)，一定要確保詞義的正確理解．
二、從區(qū)別中尋找聯(lián)系學(xué)習(xí)物理概念
要想真正的理解物理概念，就要學(xué)會(huì)把相似的概念放到一起進(jìn)行分析比較，找到相似概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，進(jìn)而加深對(duì)物理概念的理解．比如速度和速率兩個(gè)概念一直是初中物理教學(xué)中的重難點(diǎn)，有些學(xué)生在學(xué)習(xí)完初中物理教材之后也不能完全的理解這兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系，因而剛接觸這兩個(gè)概念時(shí)，就要做出明確的區(qū)分．教師首先要讓學(xué)生明確二者的不同點(diǎn)．速度有大小和方向，是矢量，而速率只有大小沒有方向，是標(biāo)量;速度與位移相聯(lián)系，平均速度即單位時(shí)間內(nèi)的位移，是矢量，而速率與路程相聯(lián)系，平均速率是單位時(shí)間內(nèi)的路程，是標(biāo)量．但是二者之間也有著不可分割的聯(lián)系．在勻速直線運(yùn)動(dòng)中或者是變速運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度的大小等于速率的大?。纱?，學(xué)生通過對(duì)二者的比較，更加深入的理解了速度和速率這兩個(gè)概念．
三、利用理想模型強(qiáng)化物理概念
理想模型在初中物理教學(xué)中起著重要的作用．它是指忽略了研究對(duì)象的次要因素，抓住主要因素，即研究對(duì)象的本質(zhì)問題，或者是在一個(gè)研究系統(tǒng)中，忽略了研究對(duì)象本身并不影響研究系統(tǒng)效果的次要因素．理想模型通常將研究對(duì)象化繁為簡，有利于更直觀形象的理解物理概念．比如我們所熟知的點(diǎn)電荷的概念．很多學(xué)生剛接觸點(diǎn)電荷的概念時(shí)并不能快速的描繪出點(diǎn)電荷的樣子，學(xué)生的腦中，電荷往往是雜亂無章、看不見、摸不到的，它們毫無規(guī)律的運(yùn)動(dòng)著，但是隨著不斷的研究會(huì)發(fā)現(xiàn):在一個(gè)研究系統(tǒng)中，我們只關(guān)心點(diǎn)電荷電荷量的多少，因此完全可以忽視電荷的質(zhì)量、大小、形狀和電荷的分布情況，把這些電荷看成簡單的集合點(diǎn)，就稱為點(diǎn)電荷．如此，學(xué)生便在腦中建立了點(diǎn)電荷的理想模型，理想模型的建立為學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念提供了有效的方法．
四、巧用多媒體領(lǐng)會(huì)物理概念
多媒體在物理教學(xué)中的應(yīng)用給物理教學(xué)帶來極大的便利，多媒體教學(xué)可以使學(xué)生看到原本看不到的東西，聽到原本聽不到的聲音，讓這些抽象和難以想象的物理概念變得形象而直觀．例如教師在教學(xué)靜電的概念時(shí)，可以用多媒體播放一些生活中靜電的案例，如用剛梳過頭發(fā)的梳子去吸引紙屑的場(chǎng)景和夜里脫毛衣的場(chǎng)景，不僅可以讓學(xué)生充分感受到生活中的靜電事例，而且可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣，起到一舉兩得的作用．再例如，教師在講解電流的概念時(shí)，可以調(diào)用電流產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)的模擬動(dòng)畫，讓學(xué)生清楚的看到電流的產(chǎn)生及運(yùn)動(dòng)過程，幫助學(xué)生理解電流的計(jì)算公式和電流的微觀表達(dá)式．所以巧用多媒體教學(xué)可以在保證物理教學(xué)有質(zhì)有量完成的同時(shí)，也進(jìn)一步提高了物理課堂教學(xué)的效率．
[關(guān)鍵詞]初中物理；物理思維；建立模型思維；控制變量思維
一、建立模型思維方法
物理模型法是人們?yōu)榱朔奖阊芯课锢韱栴}和探討物理事物的本身而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡化描述。理想化的物理模型既是物理學(xué)賴以建立的基本思想方法，也是物理學(xué)在應(yīng)用中解決實(shí)際問題的重要途徑和方法，這種方法的思維過程要求學(xué)生在分析實(shí)際問題中研究對(duì)象的條件、物理過程的特征，建立與之相適應(yīng)的物理模型，通過模型思維進(jìn)行推理。利用建立模型思維方法解題，思維方式可以歸納為：文字感知———物理現(xiàn)象———物理模型———已有知識(shí)模型———解答。例1：少林功夫名揚(yáng)天下，“二指禪”絕活令人稱奇，表演時(shí)，人體倒立，只用中指和食指支撐全身的重量，這時(shí)兩手指對(duì)地面的壓強(qiáng)最接近于pa.解答時(shí)通過文字感知，求的是人倒立時(shí)二個(gè)手指對(duì)地面的壓強(qiáng)?，F(xiàn)象就是人倒立在地面上，兩根手指接觸地面。頭腦中抽象概括為求固體壓強(qiáng)模型，回憶已有的求固體壓強(qiáng)模型，壓力除以受力面積，兩者對(duì)接后，進(jìn)一步思考物體對(duì)地面的壓力等于重力，每根手指表面積約一平方厘米。P=F/S=G/S=600N/2×10-4m2=3000pa.由例題可以看出，物理模型是通過對(duì)文字理解概括，抽象后而建立的。建立物理模型要根據(jù)所研究的問題，突出研究對(duì)象的主要因素，忽略其次要因素，將研究對(duì)象簡略化、理想化，并要和已有知識(shí)模型相對(duì)接后進(jìn)行解答。例2：在容器中放一個(gè)上、下底面積均為10cm2,高為5cm2,體積為80cm3的均勻?qū)ΨQ的石鼓,其下底面積與容器底部緊密接觸,容器中水面與石鼓上底面齊平,則石鼓受到的浮力是多少牛？通過對(duì)文字理解,求水中石鼓受到的浮力，已知物體的體積，很容易和已有的求浮力模型F浮=ρgv排建立起聯(lián)系，進(jìn)而想到V排=V物，然后解答，但這種思路是錯(cuò)誤的。讀題時(shí)要注意理解“其下底面積與容器底部緊密接觸”這句話，讀這句時(shí)反應(yīng)出物體和容器底部之間沒有水，思考浮力的實(shí)質(zhì)是上下表面的壓力差，底部沒有水是沒有浮力的模型。進(jìn)一步分析所受浮力部分應(yīng)該是全部體積減去中間圓柱體部分后剩下的體積，即V排=V剩=V總－V柱。再根據(jù)F=ρgv排=ρgv剩，可以解出所受浮力是0.3N。所以，在解題時(shí)文字感知一定要細(xì)致具體，物理情景要理解準(zhǔn)確，抽象出來的物理模型才能正確。在理解過程中要忽略次要現(xiàn)象，抓住主要現(xiàn)象，深入思考現(xiàn)象引發(fā)的問題，通過嚴(yán)密的邏輯思維建立正確的模型，解答才能正確。在教學(xué)中，應(yīng)該使學(xué)生初步了解建立物理模型的意義及建立的過程，注意在日常教學(xué)中強(qiáng)化這種建立物理模型的思維，使學(xué)生在潛移默化中提高利用模型處理物理問題的能力。這是培養(yǎng)物理思維能力的重要途徑。
