论文部分内容阅读
【摘 要】:理想模型在物理学的研究中具有十分重要的地位。在中学物理中,理想模型是知识的载体,物理学中的许多概念、规律、公式等,都是借助于一定的理想模型抽象和推导出来的,理想模型是物理现象与物理规律的中介物。理想模型的建立,使研究对象得到了简化和纯化,这需要高度的抽象思维,所以理想模型教学有助于学生思维与思想的成长。
【关键词】:物理模型; 理想模型; 理想模型分类; 理想模型意义
中图分类号:G4文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)05-0236-01
引言
物理学是研究物质最普通、最基本的运动形式的基本规律的一门学科。自然界中,几乎任何一个具体问题都会牵涉到诸多因素,实际研究会很复杂,这就需要构建物理模型的方法去解决,所谓物理模型是指人们在观察、实验和分析的基础上,对客观事物的一种近似而又突出本质的描写[1],物理模型的建立,使得问题的解决变得容易。由于模型的特殊性,在中学物理中引入模型教学对于学生综合素质的提高具有重要意义。
1 理想模型的概念及分类
物理模型有两大类。一类是以仿真性为特点的模拟式模型。它是以一定的方式直观、形象地再现原型,有利于对事物的认识和理解。另一类是以抽象化为特点的理想模型[2]。本文主要讨论理想模型。
具体地说,理想模型是以原型为基础,忽视次要因素,突出主导因素,抓住事物的本质特征,得到的抽象事物[3]。具有简化和纯化的特点。
2 理想模型的功能
2.1 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
理想模型是一种理想化的状态,是对实际问题的一种抽象表述。它对实际问题进行了极度的简化和纯化的处理,突出了决定事物状态,影响事物发展变化的本质联系,摒弃了各种次要因素的影响,从而可以借助与模型可以顺利地开展研究工作。例如,研究一个物体在地面附近由静止下落的运动,这是物理学中一种典型的运动。
2.2 有助于对客观物理世界的真实认识
通过对理想模型的研究,认识事物的本质特征及其必然联系,建立物理概念,得出定量的物理规律,形成物理理论。伽里略和牛顿构建了光滑这一理想化的模型,才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年,对带电体、磁体周围空间存在的物质,设想出电场线、磁场线一类力线的模型,并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布形状,从而建立了场的概念。所以说物理理想模型是物理现象和物理规律的中介物。
2.3 通过对已知模型的理解、演绎,构建出另外种模型。如通过对质点模型的演变启发出点电荷模型等。
3 理想模型对于中学物理教学的作用
3.1 理想模型教学有助于学生对基础知识的掌握
每一个理想模型都是建立在基本的物理规律之上,是对基础物理知识的灵活运用,因此理想模型的教学有助于学生更好的理解新知识, 夯实基础、消化、掌握各种模型的本质特征,理解各个定律、定理。
3.2 理想模型教学有助于学生将理论与实际相结合
物理是一门自然科学,物理学理论来源于客观事物,也融于客观事物,同时也反作用于实际,模型是桥梁,所以通过模型的教与学能使学生养成将理论与实际相结合的习惯,能巩固、强化所学知识,提高学生应用知识解决实际问题的能力。
3.3 理想模型教学有助于学生思维的成长
理想模型教学能够培养学生的发散思维。通过模型教学,让学生在理解模型、分析事物建立模型的过程中充分发挥空间想像力,由一种模型到另一种模型,由一个具体实例抽象为另一个抽象模型,或从理想模型返回到实例的多次变化种,诱发学生的发散思维。
综上理想模型对于中学物理教学有着重要的意义,但是,我在实习过程中发现,理想模型教学在中学教学中还没有受到足够的重视。
3.4 理想模型教学有助于学生解放思想,充分挖掘潜力
哥白尼不拘于过千年的陈旧思想,提出“日心说”,认为太阳才是宇宙的中心,点燃了科学革命烽火,从而为近代自然学科的发展奠定了坚实的思维基础。伽利略在研究物理从斜面下滑时创造性的提出光滑模型,从而得出若无外力作用,物体的运动状态保持不变的结论。从而推翻了维持了上千年的亚力士多德提出的力是维持物体运动的原因这一错误理论。这样的例子数不胜举。由此我们不难看出,解放思想,敢于怀疑,大胆假设这些思想对于物理学发展的重要意义。而每一个理想模型的建立过程也是次解放思想的过程,因此理想模型的教育,可以使学生的思维更加活跃,进一步解放思想,从而在未来的学习和生活中,能更快的适应社会的变化与发展,对于人生有着重要的意义。
4结论
综上理想模型在中学物理教学中的应用,不仅有助于学生对于物理学科的学习,同时对于培养学生各方面的综合素质乃至于未来的人生都有着重要意义。而我们目前中学物理对于理想模型的教学还远远不够,所以教师在平时的教学过程中要充分认识到理想模型教学的作用,积极开展理想模型的学习。
参考文献:
[1]杜根盛. 物理教学中模型的建立与思维方法[J]. 运城学院学报,1997.05:27
[2]程九标等. 科学发现的艺术—物理探索中的机智运筹[M]. 青岛:中国海洋大学出版社. 2003-1-1. 218
[3]李高海. 物理学理想模型探析[J]. 南华大学学报(理工版)2002. 16卷(1期) 93-95
【关键词】:物理模型; 理想模型; 理想模型分类; 理想模型意义
中图分类号:G4文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)05-0236-01
引言
物理学是研究物质最普通、最基本的运动形式的基本规律的一门学科。自然界中,几乎任何一个具体问题都会牵涉到诸多因素,实际研究会很复杂,这就需要构建物理模型的方法去解决,所谓物理模型是指人们在观察、实验和分析的基础上,对客观事物的一种近似而又突出本质的描写[1],物理模型的建立,使得问题的解决变得容易。由于模型的特殊性,在中学物理中引入模型教学对于学生综合素质的提高具有重要意义。
1 理想模型的概念及分类
物理模型有两大类。一类是以仿真性为特点的模拟式模型。它是以一定的方式直观、形象地再现原型,有利于对事物的认识和理解。另一类是以抽象化为特点的理想模型[2]。本文主要讨论理想模型。
具体地说,理想模型是以原型为基础,忽视次要因素,突出主导因素,抓住事物的本质特征,得到的抽象事物[3]。具有简化和纯化的特点。
2 理想模型的功能
2.1 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
理想模型是一种理想化的状态,是对实际问题的一种抽象表述。它对实际问题进行了极度的简化和纯化的处理,突出了决定事物状态,影响事物发展变化的本质联系,摒弃了各种次要因素的影响,从而可以借助与模型可以顺利地开展研究工作。例如,研究一个物体在地面附近由静止下落的运动,这是物理学中一种典型的运动。
2.2 有助于对客观物理世界的真实认识
通过对理想模型的研究,认识事物的本质特征及其必然联系,建立物理概念,得出定量的物理规律,形成物理理论。伽里略和牛顿构建了光滑这一理想化的模型,才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年,对带电体、磁体周围空间存在的物质,设想出电场线、磁场线一类力线的模型,并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布形状,从而建立了场的概念。所以说物理理想模型是物理现象和物理规律的中介物。
2.3 通过对已知模型的理解、演绎,构建出另外种模型。如通过对质点模型的演变启发出点电荷模型等。
3 理想模型对于中学物理教学的作用
3.1 理想模型教学有助于学生对基础知识的掌握
每一个理想模型都是建立在基本的物理规律之上,是对基础物理知识的灵活运用,因此理想模型的教学有助于学生更好的理解新知识, 夯实基础、消化、掌握各种模型的本质特征,理解各个定律、定理。
3.2 理想模型教学有助于学生将理论与实际相结合
物理是一门自然科学,物理学理论来源于客观事物,也融于客观事物,同时也反作用于实际,模型是桥梁,所以通过模型的教与学能使学生养成将理论与实际相结合的习惯,能巩固、强化所学知识,提高学生应用知识解决实际问题的能力。
3.3 理想模型教学有助于学生思维的成长
理想模型教学能够培养学生的发散思维。通过模型教学,让学生在理解模型、分析事物建立模型的过程中充分发挥空间想像力,由一种模型到另一种模型,由一个具体实例抽象为另一个抽象模型,或从理想模型返回到实例的多次变化种,诱发学生的发散思维。
综上理想模型对于中学物理教学有着重要的意义,但是,我在实习过程中发现,理想模型教学在中学教学中还没有受到足够的重视。
3.4 理想模型教学有助于学生解放思想,充分挖掘潜力
哥白尼不拘于过千年的陈旧思想,提出“日心说”,认为太阳才是宇宙的中心,点燃了科学革命烽火,从而为近代自然学科的发展奠定了坚实的思维基础。伽利略在研究物理从斜面下滑时创造性的提出光滑模型,从而得出若无外力作用,物体的运动状态保持不变的结论。从而推翻了维持了上千年的亚力士多德提出的力是维持物体运动的原因这一错误理论。这样的例子数不胜举。由此我们不难看出,解放思想,敢于怀疑,大胆假设这些思想对于物理学发展的重要意义。而每一个理想模型的建立过程也是次解放思想的过程,因此理想模型的教育,可以使学生的思维更加活跃,进一步解放思想,从而在未来的学习和生活中,能更快的适应社会的变化与发展,对于人生有着重要的意义。
4结论
综上理想模型在中学物理教学中的应用,不仅有助于学生对于物理学科的学习,同时对于培养学生各方面的综合素质乃至于未来的人生都有着重要意义。而我们目前中学物理对于理想模型的教学还远远不够,所以教师在平时的教学过程中要充分认识到理想模型教学的作用,积极开展理想模型的学习。
参考文献:
[1]杜根盛. 物理教学中模型的建立与思维方法[J]. 运城学院学报,1997.05:27
[2]程九标等. 科学发现的艺术—物理探索中的机智运筹[M]. 青岛:中国海洋大学出版社. 2003-1-1. 218
[3]李高海. 物理学理想模型探析[J]. 南华大学学报(理工版)2002. 16卷(1期) 93-95