构建物理模型,培养创新能力
在物理教学中培养学生创新思维能力的方法
在物理教学中培养学生创新思维能力的方法
1. 引导学生思考问题、解决问题
在物理教学中，老师不仅仅是传授知识和技能，而且应该引导学生去思考问题、解决
问题。
老师可以设计一些充满挑战性的问题，让学生深入探究物理中的复杂问题，这样可
以激发学生的创新思维。
例如，可以设计一些在课堂上讨论的问题，让学生练习分析、推
理和评估各种不同的解决方法，提升创新能力。
2. 实验教学
实验教学是物理学习中重要的一环。
实验可以让学生亲身体验和理解物理现象，因此，在物理教学中，将实验教学与创新教育结合起来，有助于提高学生的创新思维能力。
老师
可以通过设计综合实验、留出思考时间等方式来促进学生的创新思维。
3. 制定物理模型
在物理学习中，基于观察和实验的数据，学生可以制定物理模型。
这样的过程需要深
入思考问题，准确描述和解释物理现象，并根据实验结果进行数据分析，最终在理论模型
中进行解释。
通过这样的方式，可以提高学生的创新思维能力。
4. 扩展学生思维，鼓励创新
在物理教学中，除了传授基础知识和解决问题的技巧，还应该鼓励学生发挥创新思想
和思考能力。
老师可以通过参考一些创新的物理实验，来激发学生的创新思维能力。
此外，还可以向学生介绍各种科学前沿的研究，通过学习探索现有的物理理论、实验和技术，鼓
励学生发挥创造性思维，并将物理原理应用到解决实际问题中。
构建物理模型培养创新能力
√ ＝ ２ｌ Ｏ ＝ｍ ｓ 面 ￣ｘＯ ． ２ ／ ｘ２
由压强 公式 ，得ｐ ：
… …… ……… …… …… …… …… …②
且Ｓ ａ ｈ … …… …… …… ……… …… …… …… …… ………③ ＝．
由① ② ③得ｐ ＝ ＝Ｉ ＿
ａ
建 立和 正 确使 用物 理模 型有 利 于学 生将 复 杂 问题简 单化 、 明 了化 ，使抽 象 的物 理 问题 更直 观 、具体 、 形象 、鲜 明 ，突 出了事 物 间 的主要 矛盾 ， 以此 提 高学生 分析 问题 的实 践创 新能力 。 ２摄 取 运动信 息本 质 ，巧妙 构建 运动模 型 ． 例 ：如 图示 ，在 竖直 平 面 内 ，放 置 一个 半 径Ｒ 大 的 圆形 光 很 滑 轨道 ，Ｏ 为其 最低 点 ，在０ 附近Ｐ 放一 质量 为ｍ 点 处 的滑 块 ，求滑 ｖ ＝Ｉ ／ ｌ ｍｓ Ｖ ￣３ ／ ２ ｍｓ 块 由静 止开 始滑 至０ 点时所 需 的时间 。 方 向 ：ｖ向上 １ ｖ向下 ２ 建 模 评 析 ：滑 块 １ 圆弧 最 低 处 滑 动 不 １ １ 向 由于细 绳绷 紧 时 间极短 ，重 力 的冲 量 可忽 略 ，故绷 紧过 程 中 同于 沿 斜 面 的 滑 动 ，这 是 一个 很 复杂 的变 速 系统 动量 守恒 。 设两 板共 同速 度 为ｕ ，取 竖 直方 向为 正 ， 由动 量 曲线 运 动 ，显 然 ， 牛 顿 定 律 不 能求 解 ，但 滑 守恒定 律有 ： 块 的运 动 轨 迹 是 一 段 圆 弧 ， 其运 动 与 单 摆 相 ｍ２ ｖ一Ｍｖ＝ （－Ｍ ｖ ｌ ｍｌ ） 得 － 同 ，则 只 要 滑 块 满足 从 Ｐ Ｎ ｏ 的 圆弧 对 应 点 点 ｍ ｖ２－ Ｍｖ ￣ ３ ｘｍ － ｌ ｍ ｘ２ “ ： — ，＋Ｍ 竹 ２ ｍ＋， ： 竹 ／） 的 圆心 角 很 小 ，小 于 １ 。， 则完 全 可 以把 滑 ０ ｊ 块 的运 动等 效为 “ 摆的运 动模 型 ” 。 单 即该瞬 间两 板获 得 向下 的共 同速 度 为 ｍ／ 。 解 题 过 程 ： 由 单摆 的周 期 公 式 可 知 ，滑 构建 物 理模 型 ，对于 某 些简 单 的 问题 并 不 困难 ，但 更 多的 问
高中物理教学中物理模型建构能力的培养
高中物理教学中物理模型建构能力的培养摘要：最近这几年来，我们国家在教育改革当中做出了很多创新和突破，这样做最主要的目的就是为了给学生提供更多优质的教学资源，让学生可以朝着更好的方向全面的发展下去。
高中物理这门学科相对而言里面所涉及的知识都比较难，学生在学习的时候也觉得比较吃力，针对这种情况老师必须要有针对性的去培养学生物理模型构建能力，这样才能够更好的让学生的物理综合实力实现质的飞跃和提高。
关键词：物理教学；物理模型；构建能力；培养策略；一、物理模型建构的意义物理学其实和自然界有着非常紧密的联系，它不仅研究自然界当中存在物质的基本运动形态，而且还研究物质间的相互关系，所以它是一门比较系统的科学知识体系。
但是自然界的物质种类往往都比较多，各个物体的运动都比较复杂，相互作用也有不一样的特点，所以很多时候一个物理问题会涉及很多因素的影响，在面对如此复杂的自然界，人们在研究的时候必须要遵守者相关的原则，只有这样才能够在复杂问题处理的过程当中，用一种能够反映事物本质的理想物质，或者是假想去描述实际的物体。
把复杂的问题分解个几个比较简单的问题，然后一一的进行解决，这样可以形成一个完整的思维过程，人们在慢慢的实践过程当中，也建立了一个比较清晰的物理模型。
高中生在学习物理的整个过程当中，最关键的一点必须要充分的掌握物理学的研究方法，研究方法有很多，其中最重要的一点就是要把研究对象的本质特征抽象出来，也就是说将物体的运动进行一个理想化，构成一个比较完整的运动过程体系，也就是说要建立一个相应的物理模型。
学生在具体分析和解决物理题的时候，必须要明确相应的物理条件以及整个解题的物理过程，除此之外利用物理模型进行识别和还原，在解决物理问题的时候，如果不懂得运用科学的抽象，那么就很难建立一个正确的物理模型，不懂得物理模型的相对性和适用条件，这样就不能解决一些复杂的物理问题。
二、学习最基本的物理模型1.概念模型概念模型一般情况下就是将物体的运动或者是为了描述当前物体，运动而进行抽象化的结果，就比如说我们通常所学的自由落体运动以及点电荷等等，在学习这些模型的时候，学生必须要充分的掌握以下几点，首先必须要充分的明白概念模型的本质，抓住模型的主要矛盾，除此之外还需要忽略次要矛盾的辩证思维方法，就比如说自由落体运动的本质其实就是初速度为0，而且自由落体只受到重力一个力的影响，忽略一切的阻力，除此之外还需要注意概念模型的相对性和适用条件，就比如说如果学生在研究两个离的比较近但是又比较大的电电电体间的静电力的时候，不能够再像以前那样简单地用库仑定律来运算，因为库仑定律的适用范围只是为点电荷。
建构物理模型以培养迁移和创新能力
【摘 要】本文论述物理模型建构的方法，抽象总结以提取共性因素，近似忽略以揭示自然本质，分析综合以全面理解事物；类比联想并运用推论思维，假设验证并不断补充完善，等效替代并促进不同转换，培养学生的物理知识迁移和创新能力。
【关键词】高中物理 模型建构 迁移创新【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889（2019）03B-0138-02物理模型的搭建离不开建构者对所学物理知识的深刻理解，并且还要求建构者能够在深刻理解掌握的基础上对相关知识进行迁移，灵活变通，这一要求就需要学生有良好的物理知识迁移和创新能力。
因此，模型式教学对于培养学生的迁移和创新能力有积极的促进作用。
教师在授课过程中要结合讲课进度，指导学生掌握不同的模型构建方法，提升其迁移和创新能力。
一、抽象总结，提取共性因素抽象与总结是迁移和创新能力的重要体现，通过抽象思维提取事物本质以及知识点之间的共同因素，并且对其进行归纳总结，发现该物理知识的“灵魂”，从而更加深刻地掌握相关内容。
因此，在采用物理建模的方式开展课堂讲授时，教师可以指导学生细心地对相关事物进行分析，归纳出一系列的现象和事物所具有的共通的物理模型。
比如，在讲述“超重与失重”这一内容时，可以指导学生对这两种物理现象的概念、成因、特征进行抽象总结，分析并提取出超重和失重之间的共性与区别，从而将其掌握。
在仔细阅读课本中的描述并且听过教师的大致讲解之后，组织学生讨论物体的速度 v 与加速度 a 的方向之间的关系，可以发现当 v 和 a的方向均竖直向上时就会出现超重现象。
比如，站在加速上升的电梯里面的人所受到的合力指向上方，底面对人的弹力 T＞重力 mg，并且 T＝mg＋ma，弹力减去重力就是提供物体做加速运动的力；而失重的概念则与超重相反，若物体的 a与 v 同向并且都竖直向下则会出现失重现象，具体表现为物体受到的向上的力小于物体本身的重力，即 T＜mg，并且 mg＝ma＋T。
构建模型在物理教学中的运用
构建模型在物理教学中的运用在物理教学中，构建模型是一种非常重要的教学方法。
通过构建模型，可以将抽象的物理概念转化为具体的实物或图形，使学生更易于理解和掌握相关知识。
构建模型不仅可以增强学生的学习兴趣，提高他们的学习效果，还可以培养学生的动手能力和创造力。
本文将从构建模型在物理教学中的意义、构建模型的方法和构建模型的注意事项三个方面来探讨构建模型在物理教学中的运用。
一、构建模型在物理教学中的意义1.提高学习兴趣物理学科通常包含着许多抽象的概念，例如运动定律、电磁感应、光学等等。
这些概念对于学生来说往往难以理解和接受。
而通过构建模型，可以将这些抽象的概念转化为具体的实物或图形，使学生更容易接受和理解相关知识，从而提高学习的兴趣。
2.提高学习效果构建模型是一种视觉化的教学方法，学生通过观察和实验得以理解物理现象。
相比于单纯的口头讲解或书面教学，构建模型可以更直观地展现物理现象，有助于学生更深刻地理解相关知识，提高学习效果。
3.培养动手能力和创造力通过构建模型，学生需要亲自动手做出实物或图形，这样既可以培养他们的动手能力，又可以激发他们的创造力。
在制作模型的过程中，学生需要动脑动手，从而增强他们对问题的解决能力和创新能力。
二、构建模型的方法1.选择合适的材料在构建模型的过程中，选择合适的材料非常重要。
根据具体的物理现象来选择合适的材料进行模型的制作，例如可以使用木头、塑料、纸板等材料来构建各种形状的模型。
2.注意模型的比例模型的比例是制作模型时需要特别注意的问题。
模型的比例应与实际物体相符，这样学生才能更好地理解物理现象。
模型的比例不宜过大或过小，以免造成理解上的困难。
3.动手制作在构建模型的过程中，学生需要亲自动手制作模型。
老师可以给学生提供一定的指导和建议，但更多的是让学生自己去动手完成模型的制作，这样可以更好地培养学生的动手能力和创造力。
三、构建模型的注意事项1.模型的安全性在构建模型的过程中，学生和老师都需要关注模型的安全性。
物理教学中的模型构建与应用
物理教学中的模型构建与应用在物理教学中，模型构建是一种极其重要的教学方法和学习手段。
它能够帮助学生更好地理解抽象的物理概念，掌握复杂的物理规律，并提高解决实际问题的能力。
物理模型是对物理现象和过程的一种简化和抽象。
通过忽略次要因素，突出主要因素，将复杂的实际问题转化为易于研究和理解的模型。
比如，在研究物体的运动时，我们常常构建质点模型，把物体看成只有质量而没有大小和形状的点。
这样的简化使得我们能够更专注于物体的位置、速度和加速度等关键因素，而不必考虑物体的转动和形变。
模型构建在物理教学中的作用不可小觑。
首先，它能使抽象的物理概念变得直观和具体。
对于初学者来说，很多物理概念如电场、磁场等是非常抽象和难以理解的。
通过构建相应的物理模型，如电场线和磁感线模型，学生可以更直观地感受到这些看不见摸不着的物理量的分布和变化规律。
其次，模型构建有助于培养学生的逻辑思维和创新能力。
在构建模型的过程中，学生需要对实际问题进行分析、综合和抽象，找出其中的关键因素和规律，这一过程能够锻炼他们的思维能力。
同时，当学生面对新的问题时，能够尝试构建新的模型来解决，这又培养了他们的创新能力。
再者，模型构建能够提高学生解决实际问题的能力。
实际问题往往复杂多变，通过将其转化为熟悉的物理模型，学生可以运用所学的物理知识和方法进行求解，从而增强他们解决实际问题的信心和能力。
在物理教学中，常见的物理模型有很多种类。
比如，对象模型，像质点、刚体等；条件模型，如光滑平面、绝热容器等；过程模型，像匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等。
以匀变速直线运动为例，我们构建了一个简洁而有效的模型。
在这个模型中，我们假设物体的加速度保持不变，忽略了空气阻力等次要因素。
通过这个模型，我们可以推导出速度与时间的关系式 v ＝ v₀＋at 以及位移与时间的关系式 x ＝ v₀t ＋ 1/2at²。
这些公式为我们解决很多与直线运动相关的实际问题提供了有力的工具。
物理模型教学法心得体会
作为一名物理教师，我深知物理学科对学生思维能力的培养具有重要意义。
在多年的教学实践中，我尝试运用物理模型教学法，以期提高学生的物理学习兴趣和创新能力。
以下是我在运用物理模型教学法过程中的心得体会。
一、物理模型教学法的优势1. 培养学生的思维能力物理模型教学法通过构建物理模型，将抽象的物理概念转化为具体、形象的事物，使学生更容易理解物理现象和规律。
在模型构建过程中，学生需要运用自己的思维能力进行分析、归纳和总结，从而提高思维能力。
2. 提高学生的学习兴趣物理模型教学法将物理知识与实际生活相结合，使学生在学习过程中感受到物理的趣味性。
通过模型制作、实验探究等活动，激发学生的学习兴趣，提高学习积极性。
3. 增强学生的实践能力物理模型教学法注重学生的实践操作能力培养。
在模型制作、实验探究等过程中，学生需要动手实践，将理论知识应用于实际，从而提高实践能力。
4. 促进学生创新能力的培养物理模型教学法鼓励学生发挥自己的想象力，创新模型设计。
在模型制作过程中，学生需要不断尝试、改进，从而培养创新能力。
二、物理模型教学法的实践心得1. 选取合适的物理模型在物理教学中，选取合适的物理模型至关重要。
教师应根据教学目标和学生的实际情况，选择具有代表性的物理模型。
例如，在讲授“自由落体运动”时，可以选取自由落体运动模型；在讲授“电磁感应”时，可以选取电磁感应模型。
2. 注重模型构建过程在物理模型构建过程中，教师应引导学生分析问题、提出假设、验证假设。
通过逐步构建模型，使学生深入理解物理现象和规律。
同时，教师应鼓励学生提出自己的观点，培养学生的批判性思维。
3. 激发学生的学习兴趣在物理模型教学中，教师可以通过以下方法激发学生的学习兴趣：（1）结合实际生活，将物理知识与日常生活现象相结合；（2）运用多媒体技术，展示物理模型的动态变化；（3）组织学生参与模型制作、实验探究等活动，提高学生的动手能力。
4. 注重实践操作物理模型教学法的核心在于实践操作。
浅谈高中物理教学中学生创新思维能力的培养
浅谈高中物理教学中学生创新思维能力的培养李衣康（重庆市永川萱花中学校）摘要 以高考试题为例，阐述了在高中物理教学中如何运用发散理解物理规律、善于构建物理模型和破除常规，创新解答等方法，培养和提高学生的创新思维能力。
关键词 高中物理；教学；创新思维能力物理创新思维是在已有物理知识和经验的基础上，从某些物理现象、物理过程和物理事实中形成新概念、建立新规律、完成新理论的思维过程；对学生而言，物理创新思维主要指对学生来说是前所未有的，不涉及社会和科学价值的创新思维。
学生只要在学习过程中有新思想、新观念、新设计、新方法等，都可以称之为创新思维。
因此，在物理教学中培养学生的创新思维不是不可企及的设想，而是切实可行的。
下文以近年高考试题为例，阐述高中物理教学中对学生创新思维能力的培养。
1 发散理解物理规律有利于学生创新思维能力的培养知识是有限的，而想象是无限的。
学生的思维里充满着想象，丰富的想象力是其创造的源泉；而高中物理教材为学生提供了丰富的想象材料。
教师要挖掘这些材料丰富的内涵，发散理解物理规律，促进学生进行知识创新，顺利解答物理问题。
例1 （1999年全国高考物理试卷第15题）图1中A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为15=A U V 、3=B U V 、3-=C U V ，由此可得D 点电势D U ＝ V 。
分析与解答 本题对于多数考生来说并不陌生，通常根据匀强电场的特点求解。
方法1 根据匀强电场的特点，沿不平行等势面的任一直线，电势差与距离成正比。
利用AB 、BC 和AC 两点间的电势差在AB 、BC 和AC 连线上找出电势相等的点，作出等势线，从而求出D 点的电势。
即由题意知A 、C 间电势差为18V ，连接AC ，并将AC 线段等分为三段，如图2所示，则每段两端点的电势差均为6V ，即6=FC U V,又因6=BC U V ，所以B 、F 两点为等电势点，电势均为3V ；同理也可判断出D 、E 两点为等电势点，电势均为9V 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
构建物理模型，培养创新能力
学生普遍感觉高中物理难学：听听还懂,解决实际问题就困难。
问题的关键在于他们仍习惯于初中的那种形象思维方式，只会记概念、规律的静态结论，而不重视得出结论的过程。
只会照葫芦画瓢，模仿性地解决一些简单的物理问题，而不善于通过观察分析，提炼出现实情景的物理模型,纳入到相关的知识体系中去加以处理。
因此构建正确的物理模型是非常重要的。
一、构建理想模型是科学理论的依据
纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是经过科学家们大胆地猜想，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，模型与事实基础很好吻合的前提下获得的。
伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落，当斜槽充分光滑时，小球可沿另一端斜槽上升到初始高度，另一端斜槽末端越接近水平，小球为达到初始高度，将会运动得越远。
如果末端完全水平，小球将一直运动下去，永不停止。
正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型，才有了惯性定律这一重大发现。
正是引入了这些理想化的物理模型，才得以使我们面对许多复杂的现实问题，通过简化处理比较顺利地予以解决。
二、要重视对学生建模意识的培养
理想化的物理模型，是解决现实物理问题不可或缺的依据，其重要性不言而喻。
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，要
求学生牢固把握住这些基本的物理模型，并且在具体应用它们解决物理问题时，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，略去非本质的次要因素，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，应用掌握的相关知识予以解决。
当然，教师要循序渐进地启发引导学生，使学生逐步熟悉并掌握这种科学研究的思维方法，养成良好的思维品质，使构建物理模型的意识真正成为学生思考问题的方法与习惯。
物理情境来源于实际问题；以生产、生活及新的科技成果、新的科学研究课题作为素材背景，在物理教学中就要注重模型思维的方法，培养学生的分析理解能力，提取信息并结合所学知识创造物理模型。
抓住本质建立合理的物理模型，很多新情境、新问题就会成为熟悉的物理问题迎刃而解。
三、培养学生构建物理模型的能力
（一）高中教材中常见的物理模型
1. 研究对象理想化的模型。
例如：真空、质点、点电荷、薄透镜、理想气体、理想电源、理想变压器等。
2. 运动变化过程理想化的模型。
如：匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、简谐运动、匀速圆周运动、平抛运动等等，这些都是把复杂的运动过程理想化了的物理模型。
（二）物理模型的特点
l. 物理模型是抽象性和形象性的统一。
物理模型的建立是舍弃次要因素，把握主要因素，化复杂为简单，完成由现象到本质、由
具体到抽象的过程，而模型的本身又具有直观形象的特点。
2. 物理模型是科学性和假定性的辩证统一，物理模型不仅再现了过去已经感知过的直观形象，而且要以先前获得的科学知识为依据，经过判断、推理等一系列逻辑上的严格论证，所以，具有深刻的理论基础，即具有一定的科学性。
理想模型来源于现实，又高于现实，是抽象思维的结果。
所以具有一定的假定性，只有经过实验证实了以后才被认可，才有可能发展为理论。
从书本的理论知识到实际应用，关键在于从实际问题中抽象出物理模型。
模型是连接理论和应用的桥梁，经验材料、实验事实和背景知识是构建物理模型的基础，而抽象、等效、假设、类比等则是构建物理模型的基本方法。
由于新情境问题的综合性、复杂性和多样性特征，题中涉及的因素较多且相互交织在一起，问题的本质往往被表面现象所掩盖，给解题造成了一定的障碍。
从学生解决问题时的表现来看，较为突出的问题是：容易受表象因素干扰，不善于抽象出问题的本质特征，导致建立模型困难，这反映出理论联系实际的教学确实是我们教学中的一个薄弱环节。
怎样从错综复杂的实际问题中抽象出物理模型呢？这就需要对所给的信息进行提炼和加工，通过思维加工，采用恰当方法，找到新问题与熟悉的物理模型之间的联系，使新信息与原有知识之间的联系通道保持畅通无阻，从而使新问题顺利地实现模型化，构建起恰当的物理模型。
如以带电粒子在复合场中的运动为背景，利用磁流体发电机的最
新原理构建现代科技新情境，使学生从现代科技新情境中及时有效地进行信息获取和迁移，提高建构物理模型、学以致用的能力。
磁流体发电机涉及知识点较多：二力平衡、电场力、洛仑磁力、匀强电场的场强公式、闭合电路的欧姆定律、闭合电路的路端电压等。
要求学生具有较强综合应用知识的能力，能将通电气体在横向磁场中的流动等效为导体切割磁感线，从而产生感应电动势，同时对磁流体发电所涉及的物理问题进行准确地分析，把导体切割磁感线，回路中的电流、电离气体受力平衡、能量转化与守恒等联系起来，从不同角度进行综合分析，在实际问题的解决中，构建物理现象的场景，建立模型，应用理论规律，拓宽视野。
复杂的综合题往往是由多个相关联的物理模型组成，只有准确还原设计题目时所依据的物理模型，才能在解题者头脑中形成清晰的物理图景，理清正确思路，顺利解题。
中学生在学习活动中，解决每一个物理问题的过程，实际上也是正确选用物理模型，使用模型方法的过程。
正确识别、建立物理模型，熟练使用模型方法正是中学生应该具备的基本物理素质。
因此，为了培养学生的科学素养及创新能力，逐步掌握科学研究的基本方法，在平时的教学过程中，必须注意培养学生构造和应用物理模型的能力。