“模型”一词,在西文中源于拉丁文的modulus,意思是尺度、样本、标准。钱学森给模型下了这样的定义:“模型就是通过对问题现象的分解,利用我们考虑得来的原理,吸收一切主要的因素,略去一切不主要的因素,所创造出来的一幅图画……”
　　物理模型是指:物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂,为了便于着手分析与研究,物理学中常常采用“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象的处理,保留主要因素,略去次要因素,得出一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或暇想结构,这种理想物质(过程)或假想结构称之为“物理模型”。
　　对高中学生一个问题的回答统计:
　　问题:当你听到“大象”这个词时,首先在头脑中出现的是()。
　　A.汉语词汇:大象
　　B.英语词汇:elephant
　　C.大象的图像
　　回答者中近95%选择的是C.大象的图像。这虽然是对一个与物理无关问题的回答,但它激发我们这样一个启发和推断:物理知识是否是在我们头脑中是先成像再应用的?物理学习中的记忆与再现、判断与推理、应用与迁移是通过模型与图景这样一个媒介来完成的?
　　2002年教育部颁布的中学《物理教学大纲》明确指出:“在物理教学过程中,应该通过概念的形成、规律的得出,模型的建立、知识的应用及培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象等思維能力。”因此物理模型在中学物理教学中的重要意义在于:学生通过对物理模型的认识,可以使抽象、复杂的物理问题形象化、具体化,便于学生对物理知识的学习。同时,物理模型的建立过程,使学生认识到处理问题时,要抓住事物的主要矛盾,从而树立起正确的辩证唯物主义的认识论。
　　物理模型教学的作用主要表现为以下几点。
　　1.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,面上增加了许多联系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。同时丰富了课程形式,引入了研究性学习、探索性活动课等。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,将研究方法也展示给学生,引导学生思考、感悟以至升华。
　　2.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,建模能力得到空前的重视和展示。如果缺乏这种能力,面对这洋洋洒洒几百个字的题目,学生抓不住有效信息,建立不起恰当的模型,解题就无从谈起。
　　例(2009年普通高等学校招生全国统一考试.理科综合能力测试,第19题):天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍,已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,3.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。重组的过程就是知识迁移的过程,就是同化的过程。在学习过程中,我们要不断发现原有物理模型的缺陷,在同化原有知识结构的同时,打破这个平衡,使之顺应新模式,建立新的物理模型。
　　建构主义学习理论认为,知识不完全是通过教师传授获得的,而是学习者在一定的情境下通过意义建构的方式获得的;现代认知心理学认为,长时记忆中的信息不能提取或提取失败的原因是失去了有助于回忆的编码线索,或者在贮存时没有适当编码。物理模型教学正是应用这些原理,利用物理模型解决知识的建构和编码组织工作。注重模型建立的过程,强调模型的立体面,旨在提高学生的科学素质。
　　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,就能学活知识。
　　
　　参考文献:
　　[1]钱学森.论科学技术[J].科学通讯,1957.4.
　　[2]蔡祯荣,陆瑞杰.物理模型与中学物理教学[J].物理教师,1997.6,3.
　　[3]全日制普通高级中学物理教学大纲(第一版).人民教育出版社,2002.