浅谈物理模型与建模能力的培养
建模能力的培养
在教学过程中应该通过概念的形成，规律的得出，模型的建立，知识的应用等等来培养学生分析、概括、抽象、推理等思维能力。
在中学物理教学中构建“物理模型”，是学习科学方法和提高能力的重要途径。
一、何为物理模型物理学所涉及的研究问题往往十分复杂，为了便于研究分析这些复杂问题，物理学研究中常常采用“简化”的方法，将这些复杂问题进行科学化抽象处理。
在此过程中，用一种能反映原物质本质特征的理想结构，去描述实际的物理过程、现象或事物。
而这种类似理想结构就称之为物理模型。
高中物理模型可以分为几大类：一是对象模型，比如，质点、轻杆、轻滑轮、理想气体、理想电表、均匀磁场、纯电阻用电器等；二是条件模型，如光滑表面、恒力、真空等；三是过程模型，如匀速直线运动、匀变速运动、匀速圆周运动等等。
纵观这几种物理模型，它们都具有高度的抽象性、形象性、科学性和假定性等特征。
物理模型是科学研究的理论依据，是一种重要的科学方法，是物理学理论研究的重要基石，在中学物理教学中构建物理模型，是培养学生创新能力和综合能力的重要途径。
可见，物理模型在中学物理教学具有重要的地位和作用。
二、中学物理教学中物理模型构建的策略1.理想化方法理想化法是构建物理模型的重要方法之一，是将所研究的物理现象进行理想化处理并构建出相应的物理模型的一种方法。
理想化的方法很多，如将物理形态自身理想化，比如理想弹簧、刚体等等；还有是将所处的条件进行理想化，如光滑、绝热等就是在此方法上建立起来的；另外，就是将运动变化过程理想化，如等压过程、理想过程模型主要就是由此方法构建起来的。
用理想化方法构建的物理模型是在理想状态下才有的，在现实物理问题中，却是不存在的。
2.类比法许多物理现象中，彼此之间存在着许多相似或相同的物理属性，于是人们推测某些现象之间存在着另外的物理属性，进而可以建立起相应的物理模型，这种构建的方法就是类比法。
类比法在物理学习中应用广泛而且效果很好。
物理现象的相似性是类比法构建物理模型的基础，也是关键，物理现象之间或多或少的相似性也为利用类比法构建物理模型提供了基础和条件。
如何培养学生的建模能力（物理教学）
如何培养学生的建模能力（物理教学）如何培养学生的建模能力（物理教学）在多年的物理教学工作中，我发现重视学生物理建模能力的培养，养成良好的解题习惯，对于提高学生的破题能力及提高解题速度有莫大的帮助。
在物理教学、教育过程中，从促进学生主体性发展角度而言，从培养学生的创新意识、创新能力出发，都应提高学生的物理建模能力。
什么是模型及物理建模呢？著名物理学家钱学森先生说过：“模型就是我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要的因素，略去次要的因素所创造出来的一幅图画。
”物理学研究的是极其纷繁复杂的自然现象及其发展变化的规律。
对于我们研究的每一个对象，它涉及到的因素是非常多的，为了我们探究方便和易于抓住本质而从复杂的物理现象和物理过程中抽象出研究对象的简化描述或模拟即物理模型。
上述抽象及简化的过程就是物理建模。
怎样才能提高学生的物理建模能力呢？1、在物理教学过程中要有意识的培养学生的建模意识传统教学模式是以教师灌输为主，忽略学生的自主性，能动性，抑制了学生的思维。
实行新课程标准后，提倡创新教育，以提高学生处理问题的能力为目标，但这并不是说忽略概念和规律的教学。
这就要求我们教师抓住学生主体性这一特点，重视基本知识点的教学，增强知识点教学中的建模意识。
因为每一个知识点的获取，都与建模分不开。
教学中要重视建模方法指导及模型的分析与比较。
例如，在学习光学中光的直线传播时，讲到点光源，将点光源这个理想模型同力学中的质点模型，电场中的点电荷模型进行对比，学生便非常容易理解其印象深刻。
又如在电场的教学中，讲到电场力作功时，首先让学生把研究对象设想成一幅场景〈一个带电体从电场中一点A移到另一点B〉，然后跟重力场中重力做功进行类比；再将电势能与重力势能进行类比。
通过建模及类比，使学生对电场力做功情况及特点有了一清楚地认识。
又如，讲重力不计的带电粒子以初速度VO从垂直电场方向进入电场的运动时，引导学生将其与力学中学过的平抛模型的规律进行类比，使学生对类平抛规律有了明确地认识。
物理课要注重培养学生的建模能力
物理课要注重培养学生的建模能力新疆塔城市第三中学任志刚一、物理模型物理模型是对基础知识的高度概括，是典型的物理问题。
物理模型具有典型性、方法性等特点。
物理模型是从一类物理问题中，抓住主要的本质问题，删除次要因素，集基础知识与基本规律于一体。
同时，物理模型不只是知识的结晶，也是思维的结晶，从物理模型的建立，我们可以引导学生理解物理知识深刻的内涵及外延，体会将物理知识应用于解决实际问题的思维和方法。
中学常见的物理模型有几种？1、研究对象理想化的模型。
例如，质点、刚体、薄透锐、理想气体、恒压电源等。
2、运动变化过程理想化的模型。
如，"自由落体运动"、"简谐振动"、"热平衡方程"等等，这些都是把复杂的运动过程理想化了的"物理模型"3、问题模型。
以问题为核心，形成一种解决问题的一般方法，使处理问题的思路清楚，可化繁为简，化难为易。
如"子弹打木块"、"弹性小球相碰"等。
物理模型的主要功能：①、可以使问题大为简化，从中较为方便地得出物体运动的基本规律。
②、可以对模型讨论的结果稍加修正，即可用于实际事物的分析和研究：③、有助于对客观物理世界的真实认识，达到认识世界，改造世界，为人类服务的目的。
二．"物理模型"教学的意义首先，利用"物理模型"教学培养学生的创新意识。
创新意识和创新能力是两个不同的概念，有时意识比能力更重要。
以上我们已经谈到，物理模型的建立很具创新性，教师应该把建立物理模型的这种创新的思路启发地诉之于学生，这样对学生创新意识的培养才是有益的。
其次，利用"物理模型"培养正确的思维方法，从而培养创新能力。
正确的思维方法是提高思维能力的基础，良好的思维能力是创新能力的保证，只有正确的思维才谈得上有良好的创新。
但是由于年龄的关系，中学生一般只注意知识的学习，并不关心自己的思维方法是否正确，更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法，这就影响了思维发展。
物理现象与数学模型建立：初步建模能力培养
物理现象与数学模型建立：初步建模能力培养在物理学与数学之间存在着密不可分的联系。
物理现象的描述与分析往往需要借助于数学模型，以便更好地理解和预测自然界中的规律。
而建立数学模型的能力，也被认为是一种重要的综合能力，能够培养学生的逻辑思维、数学推理和问题解决能力。
本文将探讨如何通过初步建模，培养学生的数学建模能力。
物理现象与数学模型物理现象是我们在日常生活中所观察到的自然现象，比如物体的运动、力的作用等。
而数学模型则是对这些物理现象进行数学描述和抽象的工具，通常包括方程、图表等数学表示。
通过建立数学模型，我们可以用数学语言来描述和解释物理现象，使得我们能够更深入地理解其内在规律。
培养初步建模能力的重要性初步建模能力是指学生在理解一个物理现象时，能够将其抽象为数学模型的能力。
这种能力可以帮助学生提高逻辑思维能力、分析问题的能力，以及解决实际问题的能力。
通过培养初步建模能力，学生可以更好地应用数学知识解决实际问题，提高学习效率和学科竞争力。
建立数学模型的步骤建立数学模型通常经过以下几个步骤：1.理解物理现象：首先要仔细观察和理解所要描述的物理现象，明确问题的背景和要求。
2.建立模型假设：在理解物理现象的基础上，可以做一些简化和假设，以便更好地建立数学模型。
3.选择合适的数学工具：根据问题的特点和要求，选择适当的数学工具，比如方程、图表等。
4.建立数学模型：根据所选的数学工具，建立数学模型，并对模型进行验证和调整。
5.解决问题：利用建立的数学模型解决具体问题，分析结果，得出结论。
培养初步建模能力的方法要培养学生的初步建模能力，可以采取以下方法：1.多维度理解物理现象：通过多角度、多维度地理解一个物理现象，把握问题的本质和关键。
2.引导学生深入思考：鼓励学生提出问题，引导他们自行发现规律和建立联系。
3.实践操作：提供丰富的问题案例和实践机会，让学生通过实际操作来建立数学模型。
4.讨论交流：组织学生进行讨论和交流，分享建模方法和经验，促进学生之间的互动和合作。
高中生物理建模能力及其培养对策
详细描述
首先，需要将气体分子视为弹性小球，并忽略其体积和 形状；其次，分析温度和压强的关系，如理想气体的公 式是`PV=nRT`；最后，根据物理规律建立方程，描述气 体状态的变化。
05 结论与展望
结论
物理建模能力对高中生非常重要，它不仅可以帮助他们 更好地理解物理概念和规律，还可以提高他们的思维能 力和解决问题的能力。
性别差异
男生的物理建模能力普遍比女生更强，可能与男生的逻辑思维和空间想象能力相对较强有关。
高中生物理建模能力不足的原因
教材和教法问题
目前的物理教材和教法都偏重于知识的传授和计算的训练，对于 物理模型的构建和应用方面涉及较少，缺乏相应的指导和练习。
教师能力不足
有些物理教师自身的建模能力和意识也不足，无法有效地引导学 生掌握建模方法和技巧。
学生缺乏实践机会
由于课堂教学时间和资源的限制，学生往往缺乏足够的时间和机会 进行物理模型的构建和应用实践。
03 物理建模能力的 培养对策
提升物理教师对物理建模能力的培养意识
意识到物理建模能力的重要性
01
物理建模能力是学生学习物理的重要基础，有助于提高其解决
实际问题的能力。
加强对物理建模的认知
02
随着教育改革的深入推进，高中生物理建模能力的培养将更加注重与实 际生活的联系，通过引入生活中的案例和问题，让学生更好地理解物理
概念和规律，提高他们的学习兴趣和积极性。
未来，高中生物理建模能力的培养将更加注重跨学科的融合，如与数学 、化学、生物等学科的交叉融合，通过引导学生解决跨学科的问题，培 养他们的综合素质和能力。
高中生物理建模能力及其培 养对策
2023-11-05
目录
• 物理建模能力概述 • 高中生物理建模能力现状 • 物理建模能力的培养对策 • 案例分析 • 结论与展望
浅谈高中物理模型教学及学生建模能力的培养
2013-04教育研究物理是一门复杂难懂的课程,若在物理研究中把实际存在的所有制约因素都考虑进去,那么必将很难进行研究。
在高中物理教学中,为了使学生更好更直观地理解物理知识,提高物理成绩、备战高考,就需要借助物理模型来简化物理过程,凸显事物本质。
一、高中物理教学模型的主要类型在高中物理教学中,常用到的模型主要由四种,分别为:条件模型,包括真空、光滑面、零电阻、匀强磁场等。
问题解决模型,其核心是先设置问题,然后再围绕此问题提出解决办法。
过程模型,如,自由落体运动、定电压、绝热过程等。
对象模型,如,在物理教学中使用的单摆就是对象模型中的一种。
二、如何进行学生建模能力的培养只有全面系统地了解了各类物理模型,才能在教学实践中应用自如。
通过对物理模型的应用以达到提高学生备考效率,是应用物理模型教学的最终目的。
因此在高中物理教学中,教师必须学会如何培养学生的建模能力,以期最大限度地提高物理学科的高考备战效率。
1.培养学生建模能力的基本思路在高中物理教学中,教师不仅需要重视物理模型的应用,更重要的是培养学生自主建模的能力,从而提高物理学习效率,为高考打下坚实的基础。
培养学生建模能力的基本思路主要有以下几点:(1)教师通过对教材的研读,整理基础知识,使其体系化在此基础上,建立物理教学模型,并以此作为物理教学的切入点,那么教学质量上就会有事半功倍的效果。
学生对知识的吸收与掌握必然更加形象、清晰、深刻。
(2)重视学生的主体地位,指导学生独立思考的能力教师应转变思想,改变往常以教师为主导的讲课模式,把自身放到引导者、解答者的位置上,启发学生自主学习、独立思考的能力,从而培养起学生建模的能力。
(3)重视理论与实践的结合,培养学生的实践动手能力教师应在教学中引导学生从实践中发现问题继而解决问题,培养学生知行合一的能力,将所学知识应用到实际生活中。
2.培养学生建模能力的具体方法那么在实际教学中,应采取什么样的教学手段来培养学生的建模能力呢?笔者认为具体方法主要有以下三点: (1)概念阐释法即通过对物理概念的分析、阐述建立物理模型。
新课程理念下物理模型和学生建模能力的培养
新课程理念下物理模型和学生建模能力的培养中学物理随着新的《物理课程标准》的逐步实施，新的教学思想、教育理念都应随之形成和发展，其目的就是为了全面实施素质教育，以提高全体公民的素质，适应时代发展的要求。
在这样的新形势下，教师必须将素质教育的思想贯穿在教学过程中。
一、物理模型教学的意义1.新课程改革背景下，教师应重视和加强物理模型教学二十一世纪的教育改革向我们教师提出了新的更高的要求。
培养学生综合应用所学知识的能力、收集和处理信息的能力，以及培养学生独立思考，激发创新意识和“重在参与”的意识，是我们每位教师在教学活动中努力的方向。
所以在向学生传授知识的同时，要重视宣扬科学家们那种大胆联想、勇于构建物理模型的创新思维，让学生体验到科学家们为人类、为科学寻求真理的进取精神和科学态度，唤起学生们对建模意识重要性的认识，激发他们的兴趣，逐步提高他们构建物理模型的能力。
提高学生的建模意识，必须向学生指明，努力掌握扎实的物理基础是必备的条件，同时还要求学生建立起广泛的物理生活知识，平时多关心、收集高新科技信息知识，并通过联想，理论联系实际，使自己所学的知识更扎实、更贴近实际，这正是现代教育所期望的。
2.新课程背景下，应对高考改革的需要随着高考改革的深入，新高考更加突出了对考生应用能力及创新能力的考查，大量实践应用型、信息给予型、估算型命题频繁出现于卷面。
由此，如何于实际情境中构建物理模型、借助物理规律解决实际问题则成了一个重要环节。
而要适应高考改革，要求我们必须加强物理模型教学。
二、物理模型与建模能力的培养1.在教学过程中要重视对学生建模意识的培养，教师必须钻研教材、吃透教材，将各章节知识系统化，在此基础上形成物理模型。
理想的物理模型是解决现实物理问题不可或缺的依据，所以，教师在传授知识的过程中，要根据实际课时的内容安排，及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件，并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型。
在具体应用解决物理问题时,要引导学生如何根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、综合、类比等，突出对所要研究问题起主要作用的因素，使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型，然后应用掌握的相关知识予以解决。
浅析高中物理力学建模能力的培养策略
浅析高中物理力学建模能力的培养策略摘要：上了高一以后，学生普遍感觉高中物理难学、难做，往往是"课上一听就懂、课后一做就懵"。
究其原因，是因为学生不懂得如何把物理问题归类，还没有自觉建立起"物理模型"的意识。
特别是高一的力学知识，是整个高中物理的出发点和归宿，掌握好力学模型就能为接下来热学、电磁学等模块知识的学习打下良好的基矗那么，力学阶段包括哪些常见模型？加强对学生建模能力培养的意义何在？本文尝试对以上问题作出回答，并提出在力学学习中有效培养学生的建模能力的几点策略。
关键词：高中力学建模能力培养策略与初中物理相比，不少上了高中的学生都会抱怨物理难学，简直是一个在天堂、一个在地狱。
究其原因，是因为学生不懂得如何把物理问题归类，还没有自觉建立起"物理模型"的意识。
一、物理模型的界定与分类什么是物理模型？物理模型是一种理想化的物理形态。
在研究物理问题过程中，我们常常利用抽象化、理想化、简化、类比等方法把研究对象的物理学本质特征突显出来，形成不同的物理概念或不同的类型体系，即为物理模型。
每一个（种）物理模型都会对应着一种或一套相应的物理规律。
从本质上讲，解决物理问题的过程，就是要把表面看起来纷繁复杂的问题通过分析、判断、比较，建立起合适的物理图景，然后与已有的物理模型相匹配，再利用熟悉的物理模型去解决不熟悉的物理问题的过程。
在高中阶段，我们可以把物理模型分为两大类：一类是关于研究对象、装置或条件的理想模型（可称之为"概念模型"），如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、匀强电尝理想变压器等；另一类是关于运动过程的理想模型（可称之为"规则模型"），如匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程等。
从上面的分析还可以发现，关于运动过程的理想模型大多数都是力学阶段所学的模型。
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浅谈物理模型与建模能力的培养
现在高考的重要指导思想是从知识立意向能力立意的转变，着重考查学生对知识的理解、迁移、应用能力。
命题已向联系实际、与现代科技相结合的方向发展，考查学生学以致用的能力素质。
这就需要学生把实际问题转化成物理模型来寻求解决方法。
那么在教学中重视物理模型的教学及建模能力的培养就显得尤为重要。
一、物理模型
所谓物理模型就是为了便于抓住本质，解决问题，把复杂的物理过程或研究对象（事物），取其枝干，弃其蔓叶后，进行高度的概括，归结为一些简单的模型便于研究。
物理模型的特点
典型性。
物理模型是从一类物理问题中，抓住主要的本质问题，删除干扰和次要因素，集基础知识与基本规律于一体，具有代表性的结晶。
方法性。
物理模型不只是知识的结晶，同时也是思维的结晶。
掌握好物理模型，除了加深对物理概念的理解之外，还可以从物理模型的建立，理解物理知识深刻的内涵及外延，体会将物理知识应用于解决实际问题的思路和逻辑方法入手。
美学性。
物理模型能简明扼要地揭示物理问题，体现了
它的形式美。
物理模型是知识与思维的产物，是知识与能力的完美结合，体现了它的和谐美。
随着学习的深入，对同一模型会有不同层次的体会和感悟，会为它丰富的内涵所折服，体现它的内在美。
物理模型的分类
物理模型一般有三类：一类是把研究对象视为抽象的理想模型。
这类模型有：质点、刚体、弹性体、理想气体、弹簧振子、单摆、点电荷、点光源、薄透镜、卢瑟福模型等，牛顿的质点模型、玻尔的原子模型、理想气体模型等均属“对象模型”。
它的特点是将研究对象简化成某种物理模型，从而使问题简化、直观、形象；另一类是把物理过程抽象为理想模型。
此类模型重要的有：匀速直线运动、完全弹性碰撞、等温变化、恒定电流等，物理过程总是在一定条件下发生，将条件理想化以便突出主要的物理现象与过程，这便是条件模型方法。
例如“光滑”、“均匀”、“轻质”等也属条件模型；还有一种是将物理过程发生的条件抽象模型化。
过程模型是将复杂的过程抽象为简单的物理模型的方法。
例如我们已学过匀速圆周运动，匀速直线运动，自由落体运动，简谐运动等均属过程模型。
利用过程模型可将一个复杂的物理过程抽象为一个我们熟知的问题加以解决。
二、物理模型教学的意义
物理模型教学是课程改革的需要。
课改的一对矛盾是丰
富的教学内容与减少的教学时间的矛盾。
新教材加强了点面结合，点上主干知识明确，基础知识基本规律一个都不少，面上增加了许多生产生活的实际问题和高新科技内容。
一改旧教材高度抽象理想化的情景与问题，使物理知识更贴近实际，学生学习物理倍感亲切。
同时丰富了课程的形式，引入了研究性学习、探索性活动等内容。
如何让学生在较少的课时内，掌握更丰富的物理知识，物理模型的教学不失为一种有效的方法。
抓物理模型的教学，将最基础最典型的物理知识、物理问题介绍给学生，并通过建立物理模型，将研究方法也展现给学生，引导学生思考、感悟以至升华。
物理模型教学是高考改革的需要。
高考改革总趋势是由知识立意转为能力立意，试题内容源于生产生活实际，许多试题的主干知识，就是最新的前沿科技成果，如诺贝尔奖，宇宙演化等。
这些知识在题干中都以大量文字叙述，形成“信息给予题”这种新题型。
这样的试题，本着高起点低落点，重能力淡知识，要求学生们能从大量文字中，摄取有效信息，然后转换成物理模型从而解决问题，建模的能力得到空前的重视和展示。
如果缺乏这种能力，面对洋洋洒洒的几百个字的题目，学生抓不住有效信息，建立不起恰当的模型，从何谈起解题。
物理模型教学是知识迁移创新学习的需要。
物理模型来源于实践，形成理论，又反作用于实践，具有前瞻性。
物理
模型作为物理基本知识单元，是掌握基本物理知识的基础，也是组成综合问题的基础，创新学习，从某种意义上来讲，就是要打破原有的知识结构，对原有知识进行重新组合，重组过程就是知识迁移过程，就是同化过程。
在学习过程中，不断发现原有物理模型缺陷，于是在同化原有知识结构同时，打破这个平衡，使之顺应新模式，建立新的物理模型。
历史上从汤姆生的原子枣糕模型到卢到卢瑟福的原子行星模型再到波尔的核式量子化模型就是最好的例证。
可见建立物理模型既是深入学习的基础，又是深入学习的条件。
因此掌握好物理模型，培养建立物理模型的能力，就是学活了知识。
三、物理模型与建摸能力的培养
1、构建物理模型，以物理模型作为教学的切人点。
教师必须认真研究教材，吃透教材，将各章节知识系统化，抓住问题的关键，忽略一些次要因素，将一些研究对象抽象成物理模型，以此作为教学的切人点。
2、理解物理模型，培养学生的抽象思维能力和分析、推理能力。
高中物理的广度、深度和难度较初中而言，都有了大幅度的提高，要掌握高中的物理知识，对物理模型有清楚的认识极为重要。
如果我们按传统的教学方法，直接告诉物理模型的异同点，这样就容易造成学生感觉懂了，但实际上不理解，不会用，印象也不深刻。
为了使学生理解只有通
过大量的习题来巩固。
为了改变这种传统的教学方法的弊端，我们要加强研究性学习，利用课余时间到实验室进行实验，同学之间进行讨论，查找资料，使学生先由感性认识到理性认识，加深学生对物理模型的全面理解。
同时也提高了学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力，为将来参加科学研究打下坚实基础。
3、提炼物理模型，是解决实际问题的关键和常用方法。
在解决一些实际问题时，我们要求学生分析实际问题中研究对象的条件、物理过程的特征，提炼与之相适应的物理模型。
如1999年高考第14题跳水运动员问题，其物理模型就是上抛物体运动，提炼出这个模型就很容易了。
特别是一些“信息给予题”的解题关键就是恰当地提炼出其物理模型。
4、迁移物理模型，指导学生将物理模型运用于实际问题。
有些问题物理现象较复杂和生疏，我们可将陌生的物理情景与熟悉的物理模型相比较，通过深入分析，寻找共性，进行类比迁移；借助辨证思维，对本质不同的物理现象，进行联想迁移，从而获得方便解题的代换模型。
物理模型反映了实物的某些特性，但又有一定的区别。
物理模型笼统而抽象，它不追求事物的细枝末节，却又能深入到事物的本质中去。
抓物理模型的教学，可以对学生进行学科教育和人文教育，符合课改重过程重学生参与的价值观，能很好地培养学生的解决问题的能力。