物理教學(xué)一直強調(diào)理論聯(lián)系實際,但是學(xué)生解決實際問題的能力仍然很低,原因在哪里?通過分析我們看到,教科書中的所謂實際問題,都是經(jīng)過編者在“物理模型”基礎(chǔ)上精心加工編擬新的背景而已.而學(xué)生所缺的“解決實際問題的能力”實際上就是將實際問題變成合適的“物理模型”的能力。
物理模型是典型的物理問題，是同一類基礎(chǔ)知識、物理過程、思維過程的高度概括。是同一類問題，經(jīng)過人們?nèi)ゴ秩【笳页鰜淼淖畋举|(zhì)的知識、能力、思維的結(jié)合體。學(xué)生認(rèn)識了它、掌握了它，就可以利用它去分析、理解和解決同一類問題。新教材的編寫就充分體現(xiàn)了這樣的思想方法，編者在可能的情況下向?qū)W生提供原始的材料，要求學(xué)生“從實際問題中抽象出物理模型”，培養(yǎng)和考察學(xué)生“分析問題解決問題能力”和“理論聯(lián)系實際能力”。
科學(xué)家利用物理模型——研究物理：
教育家利用物理模型----編擬試題。
因此，物理教學(xué)的核心問題就突出表現(xiàn)在由具體到抽象的“建模過程”和由抽象到具體的“物理模型運用”利用物理模型規(guī)律去分析和解決具體的實際問題。
一、物理模型概念和物理模型基本類型
1、什么是物理模型
“模型”是一種實體或過程的定性或定量的代表，是實際問題的科學(xué)抽象。物理學(xué)分析和研究的實際問題往往非常復(fù)雜，為了更好地揭示事物的本質(zhì)，人們往往根據(jù)觀察和實驗所獲得的各種感性材料，將復(fù)雜具體的物理事件，舍去那些表面的、次要的條件，抓住主要的本質(zhì)的主要的因素，得出一種能反映原事件本質(zhì)特性的理想物質(zhì)、理想過程、理想狀態(tài)等，這種理想物質(zhì)、理想過程或理想狀態(tài)就稱之為物理模型。
2、物理模型的類型
在物理學(xué)習(xí)和研究中，進行物理思維的關(guān)鍵是要明確三個方面的問題----研究的對象是什么，研究的對象處于什么狀態(tài)，研究的對象和狀態(tài)變化過程。對應(yīng)于此，物理的模型有三種類型：實體物理模型、狀態(tài)物理模型、過程物理模型?，F(xiàn)把這三種類型的物理模型分述如下：
(1)
(3)過程物理模型：實際的物理現(xiàn)象的變化過程是錯綜復(fù)雜的，為了突出事物變化過程的主要因素，就要把物理過程理想化，建立過程物理模型。如勻變速直線運動、自由落體運動等。
(1)物理模型是形成物理概念、建立物理規(guī)律的基礎(chǔ)。
(2)物理模型可以簡化和純化研究對象及其所處的狀態(tài)和狀態(tài)發(fā)展變化的過程，是研究物理問題的重要手段。
(3)物理模型是研究物理問題時，“先理想后實際”的研究方法的體現(xiàn)。許多物理問題，都是先研究其物理模型，得出結(jié)論，再用模型的規(guī)律結(jié)論應(yīng)用于實際的物理問題。
建立和正確用物理模型有利于學(xué)生將復(fù)雜問題簡單化、明了化，使抽象的物理問題更直觀、具體、形象、鮮明，突出了事物間的主要矛盾?！鞍褟?fù)雜的、具體的物體或現(xiàn)象，用簡單的來代替，可以簡化問題、突出主要因素，便于研究它的性質(zhì)，便于找出其中的規(guī)律。建立和正確使用物理模型對學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的提高起著重要的作用?？梢园褟?fù)雜隱含的訓(xùn)題化繁為簡、化難為易，起到事半功倍的效果，是高中物理解題方法中的一種重要的思維方法。有助于使抽象的知識具體化：有助于使抽象的思維具體化：有助于使抽象的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具體化。
(三)模型教學(xué)基本流程
物理模型教學(xué)的實施大體上分三個階段：
第一，掌握知識階段。用物理模型使抽象的知識具體化，使學(xué)生對知識的理解很富、飽滿，記憶條理清楚，應(yīng)用時快速、準(zhǔn)確。
第二，發(fā)展思維階段。給出新物理情景，讓學(xué)生分析、判斷，建立理想化的物理模型，使物理問題得到解決。
第三，培養(yǎng)創(chuàng)造力階段，要求學(xué)生對面臨的問題先進行審題思維提取信息，建立物理模型，探究問題的規(guī)律。對每個面臨的具體問題要多角度、多層次的分析，進行發(fā)散思維的訓(xùn)練；讓學(xué)生進行從果到因的逆向思維的訓(xùn)練……。通過這樣的訓(xùn)練，培養(yǎng)出的學(xué)生既有較扎實的知識基礎(chǔ)，又有靈活的思維能力，使學(xué)生具備創(chuàng)造的素質(zhì)。
總之，“科學(xué)的基本活動就是探索和制定模型”，建模最能反映一個學(xué)生的抽象思維能力和素質(zhì)。所以這要求我們在進行高中物理教學(xué)時要"授之以漁"，切實加強對學(xué)生物理建模方法的指導(dǎo)。要使學(xué)生清楚地認(rèn)識到，解題的關(guān)鍵在于從問題中抽象出模型，模型是聯(lián)接理論知識和應(yīng)用的橋梁。
《模型教學(xué)實驗與研究》課題，得到陶昌宏、馬曉堂、吳秀梅等物理專家大力支持、辛勤賜教，謹(jǐn)表誠摯謝忱。
管窺之見，難免不足。所言觀點以及對物理模型的解析有不當(dāng)之處，請各位同仁不吝賜教。
