美章网 精品范文 初中物理模型法范文

初中物理模型法范文

初中物理模型法

初中物理模型法范文第1篇

关键词:物理模型;物理模型教学;高三复习 

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)2-0068-4 

国外对物理模型教学的研究主要集中在:美国亚利桑那州立大学物理教育家David Hestenes 教授在上世纪八十年代提出的以物理模型教学为中心的教学策略,以提高学生解决物理问题的能力。David Hestenes 教授与其合作者,随后进行了大量的实证研究和课程开发,并且在《American Journal of Physics》上发表了一系列文章,从认知心理、教育学、物理学等各个不同角度对比了传统教学和物理模型教学的优劣,并大力呼吁物理课程改革应该以物理模型的建构为中心。受此影响,美国西部很多高中都推行物理模型教学。David Hestenes 教授认为物理建模过程包括:建立模型、分析模型、验证模型[1]。 

因此,教师在教学过程中,应该注重指导学生能根据不同的物理情景,确定需要研究的物理量,抓住主要因素,忽略次要因素,建立物理模型。在物理模型教学中,通过学习物理模型的建立及其应用,可使学生逐步认识模型的设计依据,建立模型的方法,从而初步掌握模型方法[2]。 

高三物理复习教学,从知识、思维能力层次的要求来看,不同于高一、高二的物理复习,从培养创造型人才的目标看,高中物理复习必须注重物理模型的思维训练,为发展学生的创造性思维打下良好的基础。笔者在高三复习的课堂上,尝试以一些高三复习时常见的物理训练题为例,探索高三物理复习中实施模型教学法的有效途径,为今后物理教学中进一步培养学生的创造性思维指明方向。 

开展物理模型教学,首先必须充分认识高中阶段的物理模型。物理模型本身是一种高度抽象的理想化的心理构造物,尤其在高三复习的过程中经常碰到。笔者查阅相关文献,认为高中物理模型可以大致分为3类: 

(1)对象模型:指的是用来代替研究对象实体的理想化模型。高中物理中的对象模型主要有以下一些:质点、轻绳、轻杆、轻滑轮、轻弹簧、不可伸长的细线、理想气体、点电荷、检验电荷、匀强电(磁)场等。 

(2)条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化,所建立的模型为条件模型。高中物理主要的条件模型有:光滑表面、恒力、真空等。 

(3)过程模型:实际的物理过程都是诸多因素作用的结果。忽略次要因素的作用,考虑主要因素引起的变化过程为过程模型。高中物理主要的过程模型有:匀速直线运动、匀变速运动、匀速圆周运动、弹性碰撞、非弹性碰撞、等温、等容、等压变化等。 

在高三物理的复习课中,大部分学生对于常见的物理情景,已经有了初步的认识,对于上述三类模型中的前两类——对象模型、条件模型,应该说相当熟悉。但是,在过程模型的运用上,还不够熟练。表现在:(1)对于陌生的物理情景,不能有效地通过类比建立起过程模型;(2)对于已经很熟悉的物理过程模型,稍微有点变化,就不能够识别,无法建立起正确的模型,模型迁移能力严重不足。 

尤其是上述情况(2),出现这类情况的学生有一定的物理基础,但是缺乏阶梯让他们更上一层楼。其实,无论问题情景多么新颖多变,或是与日常生活密切联系的实际问题,都可以归结为学生熟悉的物理模型。在高三物理复习中,应该突出模型的横向联系与延伸,通过模型迁移,提高学生解决问题的能力[3]。笔者下面就力学复习中比较典型的一个过程模型:完全非弹性碰撞模型,进行物理模型教学法的探索。 

(一)课堂引入:基本模型的理解 

如图1,质量为m的子弹(可视作质点),水平向右速度为v0,射入光滑水平面上质量为M的静止木块中,子弹射入木块的深度为d后,两者共同运动,速度为v,子弹射入木块时所受的阻力大小恒为f。假设子弹对地位移是s1,木块对地位移为s2。请画出运动的初、末状态示意图,并按如下提示写出上述物理过程的基本规律。 

■ 

图1 基本模型 

基本规律: 

动量守恒定律: (1) 

(参考答案:mv0=(m+M)v) 

动能定理:子弹 (2) 

(参考答案:-fs1=■mv2-■mv■■) 

木块 (3) 

(参考答案:fs2=■Mv2-0) 

(2)+(3)得: 。 

(参考答案:-f(s1-s2)=■(m+M)v2-■mv■■) 

所以,根据摩擦生热原理,可知产生热量Q: 

(4) 

(参考答案:Q=fd=■mv■■-■(m+M)v2) 

提问: 

1. 子弹打木块模型有什么重要特征? 

答: 。 

2.方程(4)中的d应该如何正确理解? 

答: 。 

在上述的教学过程中,主要针对高三力学复习中比较重要的一个碰撞:完全非弹性碰撞来展开。利用模型“子弹打木块”进行教学设计,引导学生强化完全非弹性碰撞的模型特征。   本文由WWw. dYlW.net提供,专业和以及教育服务,欢迎光临dYLW.neT

模型强化时,还应注意以下3点: 

初中物理模型法范文第2篇

【关键词】初中物理;模型法;启发式综合教学法

在物理教学过程中,物理模型是教学内容的有机构成部分,也是有效的教学方法。在初中物理教学中,教师可巧妙引入模型,简化物理问题,帮助学生更好地发掘原型本质或规律,提高学生思维能力。其次,在教学过程中,教师还需要坚持“教师为导,学生为主”的教学理念,综合运用多种教学方法,提高课堂教学效率。对此,笔者结合教学实践,谈谈物理模型法与启发式综合教学法的具体运用。

一、运用模型法,简化物理教学

1.利用物理模型,简化物理教学

在物理学习中,有些知识较为抽象而复杂,难以直接观察与研究,这就需要借助一定的方法来简化。其中,构建物理模型是有效方法,包括理想模型、过程模型、物质模型等,即借助那些和原型相似的物质模型来间接揭示原型的本身性质或规律,从而简化物理问题。如光线,它是一束的并看不见的,而借助一条看的见的实线来表示则可简化问题;光是沿直线传播的,也是取了简单模型,一条光线在均匀的介质中传播,从而将问题简化,这些都是理想模型的运用。其次,通过构建物理模型,将物理知识或过程变得更直观化、形象化、普遍化,从而帮助学生加深理解。如分析平静水面出现的反射现象时,可把水面视为平面镜。再如电路图就是根据实物模型而画出,将导线、开关、用电器、电源这些实物巧妙抽象成一个个符号,灵活连接后则变为能够说明电荷流动的示意图,以便研究各物体间的联系。在物理研究过程中,不少问题均可先画有关示意图,而后实践与检验。因此,在初中物理教学过程中,教师灵活运用物理模型,简化物理问题,让学生更好的理解知识。

2.借助物理模型,培养学生能力

在初中物理教学中,除了利用物理模型简化问题之外,教师还需要在各教学环节中渗透模型方法指导,逐步培养学生建模意识与能力,让学生能够更能轻松的学习物理知识。首先,在物理概念或规律教学中,培养学生建模意识。在物理学习中,若要有效建立物理模型,离不开平时的观察与知识积累。因此,教师需要引导学生注重观察,包括观察与物理相关的生活现象;观察实验等,然后比较分析,抽象概括,发掘规律,构建模型。其次,在实验教学中,训练学生建模能力。比如电学实验中,我们一般将导线的电阻近似为零;将电压表视为开路,将电流表看作为一根导线等等,从而简化物理实验。另外,在物理习题中也需构建有关模型,运用熟悉的模型来解决物理问题,梳理解题思路,提高解题效率。如杠杆平衡模型。图1是熟悉的杠杆平衡的实验图,每一个钩码有相等的重力,杠杆上每格长度也一样,可看出它们是平衡的。即3G×4L=2G×6L。

思考:如图2所示,A,B两物体在轻质杠杆两端所示位置时,杠杆水平位置保持平衡,如下情况下杠杆是否平衡或往哪个方向倾斜。①同时向外移动同一距离 ;②同时向支点移动同一距离 ;③去掉A、B上质量相等的一小块 ;④在A、B上分别加一块质量相等的物体 ;倘若根据计算来求出结果,过程复杂,耗时也容易出错。而倘若将其变为熟悉的杠杆平衡模型来解决,问题就简单化了,答案也更准确。

二、启发式综合教学法

物理是以实验为基础的课程。在初中物理教学中,教师需要抓住实验这一基础,巧用实验来增强学生实践体验,培养学生学习热情。同时,教师也需要遵循以学生为中心的教育理念,以学生实际为出发点,灵活运用多种教学方法,巧妙启发,诱导同学们自主学习,实验探究,把握知识与方法。而启发式综合教学法则符合上述要求,以学习者自主学习、自主实验为主,综合运用了几种教学方法,关注学生学习过程,使其动手实验,“做”中学,学中“做”。

如教学《气体的压强》时,教师可运用学生实验、探究与交流结合的综合启发式教学方法。在本课教学中,主要让学生了解气体是不是存在压强,这一压强又有怎样的特征,该怎样测量大气压值。为使其更好地感知知识形成与发展过程,可引导同学们以力学知识为基础,借助实验法与探究法,诱导学生观察分析,感受大气压的存在;讨论交流大气压的特征以及测大气压的方法,然后自主设计实验、实验探究、总结归纳。比如要求同学们课前分组合作,猜测是否存在大气压,并借助身边物品合作设计物理小实验,验证猜想。课堂上,教师可引入“瓶吞蛋”、“覆杯实验”等演示实验,学生分析实验现象,思考分析,并结合所学知识与经验,明白大气压的存在。而后指导学生结合生活现象,设计有关实验,自主体验大气压的存在。对学生的想法,教师需要予以肯定,有效评价。而后提出问题,诱导学生讨论探究,如何估测大气压的值,是否可想出一个有效的实验来测量。在学生思考过程中,教师可提示与启发:回顾所学的压强知识,知道P=,那么我们能否将测量大气压值转换成我们熟悉的测量F与S的值呢。而后诱导学生思考测量F与S的方法,自然渗透等效与转化等方法。而学生以小组为单位,自由讨论,探究实验方案,并选取适合的实验仪器,首先以实验图与文字形式来展现。然后汇总各组的实验方案,集体交流与评价,指出每个实验方案的优缺点,并说说实验设计过程中的问题,通过讨论交流,相互补充与完善。而后利用修改后的实验方案进行实践操作,观察现象,记录数据,分析总结,得出结论。

【参考文献】

[1]徐文君.物理教学中应用启发式综合教学法[J].中学生数理化(教与学).2010(07)

[2]赵会川.综合教学法[J].中国教育学刊.1989(05)

[3]张爱军.模型意识要适时地渗透在物理教学中[J].科技资讯.2006(02)

初中物理模型法范文第3篇

关键词:模型构建教学法;含义;种类;运用

中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)13-026-1

教授物理的方法很多,如实验法、模型法、推理法、分析法、假设法、图象法、数学法等。在此,本文着重进行模型法在初中物理教学中的运用的探讨,并举出几个有代表性的例子。

一、模型构建的含义及模型构建教学法

1.模型构建的含义

模型构建也称建模,即为了对某一事物作出理解而对该事物做出的一种抽象的、无歧义的书面描述。模型构建包含了两个方面的内容,一方是模型本身,另一方面是构建模型的过程[1]。

模型主要分为逻辑模型和物理模型两大类。模型可以是实物,即按原物的一定比例做出来的与原物特征一致的样品。如车模、船模等;模型也可以是抽象的,即当某一事物无法用实物加以说明时,就用语言表达的方式描述出事物的特征,以便在脑海里对其有个印象,从而达到认识事物的目的。比如为了表示磁场和电场而引入的磁力线、电感线等。无论是物理模型还是逻辑模型都必须经过一个从无到有的建立过程。

2.模型构建教学法

模型构建教学法就是运用建立模型的方式,让学生的思维和意识上建立起对要理解的知识点的模型,从而使得某一概念或事物能被学生所接受的教学方法。在给学生讲解有关概念之前,让其的思想意识当中先建立起相关的印象对教学是有推动作用的。此法是物理教学中的常用方法,它对形成物理概念以及对物理规律的形成有着重要的作用[2]。

二、模型的种类及说明

模型分为物理对象模型、物理过程模型、理想化实验模型、模拟式模型、数学模型。

物理对象模型:有些实际存在的事物在特定的条件下不容易被人们所接受,那么往往可以把它抽象地认识为理想的研究对象,这个研究对象就是物理对象模型。质点就是物理对象模型之一,它是研究直线运动物体运动轨迹的。物理对象模型还有:薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型等。

物理过程模型:将一些复杂的物理过程经过分解、简化,忽视次要因素,考虑主要因素,忽略个性、考虑共性,抽象为简单的、使之成为易于理解的过程,即物理过程模型。常见的物理过程模型有匀速直线运动、变速直线运动、自由落体运动等。

理想化实验模型:在进行物理实验的时候,依据逻辑推理抓主要因素,忽略次要因素,对实验过程进一步分析、推理、找出其规律的模型称为理想化实验模型。理想化实验模型便于看清事物的本质,从而能将事物本身揭示得更为透彻。伽利略著名的自由落体运动实验就是理想化的实验模型。

模拟式模型:有些物理概念在形式和规律上是抽象的,在内容上则是具体的。这部分概念可以用与之相似的事物模拟出来,即模拟式模型。模拟式模型通常是一种假设的模型,模拟式模型能使一些看见不见、摸不着的事物变得形象、具体化。比如为了研究磁场和电场而引入的磁力线和电感线。

数学模型:物理虽然研究的是事物变化的客观规律,但也能通过数学的形式表达出来。物理学通常是采用客观、抽象与概括的方法去研究客观事物的,数学模型则将所研究对象的属性及规律公式化,而使得其成为定量,达到便于理解的目的。如压强、功率等的公式就是用数学的方法建立的模型。

三、模型构建教学法在初中物理教学中的运用

模型构建教学法的引入为在学生的意识中预先建立起对所涉及概念的雏形提供了帮助,为教学的顺利进行提供了支撑。构建的模型亦同样可以分为物理和逻辑两大类。物理模型常见的如各种实验,逻辑模型则不能用实验来表达,而需要用建模的方式在学生的脑海中建立起印象,再逐步加以说明。以下笔者就来举例阐述模型构建教学法在物理教学中的运用。

例如可以用物理过程模型来向学生说明什么是参照物。参照物是为了研究物体的运动或静止而引入的比对物体。比如火车启动后,窗外的树不断地向后退,并且在火车到站的这段时间内窗外的树都是如此,那么这时一个物理过程模型就建立起来了。随着这个过程的进行,我们可以通过窗外的树向后退从而判断出火车是在运动的,因此树也就成了参照物。同样,当树停止后退时,我们便能判断出火车也停了。

又如要研究光的特性,而引入了光线,光线本身是不存在的,它只是为了方便对光的各种现象加以阐释而虚拟出来的,是逻辑意义上的。光线属于物理对象模型,当要向学生讲解光的传播方向时,先要将光以光线的形式表达出来,并告诉学生把光线看作是光本身,而不要看作是一条实际意义上的线,然后通过言语表述与课堂视频或是挂图或是板书相结合的形式来标示出光线的方向,从而让学生理解光是沿直线传播的。最后还要特别强调一句只有在均匀的介质中光才是沿直线传播的,而在非均匀介质中,光的传播方向就不是直线了,是可变的,如反射和折射现象就是光在非均匀介质中传播而造成的现象。

四、模型构建教学法注意事项

模型构建教学法主要是用来为学生事先没有建立起来的印象或是一时还难以形成的意识而做的说明,但它也不是在任何情况下都适用的,有的物理概念除了抽象以外,还要配合其他的方式才能让学生理解,比如实验法,推理、分析法等。模型构建教学法拓展了学生的思维,也给老师教学的顺利进行提供了帮助。

[参考文献]

初中物理模型法范文第4篇

【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物理学及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。

模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。

既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。【1】下面我们逐个加以说明。

(一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。

(二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

(三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。

(四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。

(五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。

物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。

参考文献

【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。

初中物理模型法范文第5篇

【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物理学及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。

模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。

既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。【1】下面我们逐个加以说明。

(一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。

(二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

(三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。

(四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。

(五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。

物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。

参考文献

【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。

初中物理模型法范文第6篇

    【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。

    模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。

    既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和模型。【1】下面我们逐个加以说明。

    (一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。

    (二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

    (三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。

    (四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。

    (五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。

    物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。

    参考文献

    【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。

初中物理模型法范文第7篇

在高中物理教学中注意引导学生对每一个重要知识点建立相应的物理模型,让他们在遇到实际物理问题时,能迅速、准确地提取相应的模型信息,顺利找到解题的思路。笔者在高中物理教学过程中努力树立“模型”意识,运用“模型”进行教学,在培养学生思维能力方面作了一定的探索,收到了较好的教学效果。本文以几道题目为例,肤浅地探讨物理教学中“模型转换”的实用价值。

例1.将一质量为m的小球,以大小为v0的初速度从水平地面沿竖直方向抛出,经一段时间后落回地面,小球即将落地时的速度大小为 v0。若在运动过程中小球所受到的空气阻力跟速度成正比。即f=kv,地面附近的重力加速度为g,由此可知()

A.小球的上升时间比下落时间长

B.上升过程中空气阻力对小球的冲量大于下落过程中空气阻力对小球的冲量

分析:初看此题,按照常规方法对小球在上升和下落两个过程进行受力分析,上升过程中小球做的是加速度逐渐减小的减速运动,下落过程中小球做的是加速度逐渐减小的加速运动,上升过程中的平均加速度大于g,下落过程中的平均加速度小于g,我们通过v-t图像根据“面积”大小相等,不难得出上升过程的时间t1小于下落过程的时间t2,“D”选项由动能定理也可判断。但由于上升过程(时间短)所受的空气阻力明显大于下落过程(时间长),故该题的难点是B、C选项的判断。

但此题中空气阻力与速度成正比,我们可以联想到这和导体棒在磁场中切割磁感线运动时所受的安培力有相同的规律。因此,可将此题转化为如下模型:

如图1所示,质量为m长为L的导体棒处在竖直平面内,与导线框(线框电阻不计)保持良好接触,线框内有垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,给导体棒一个竖直向上的初速度 v0,经过一段时间后,落回原处,此时的速度为v0。求上升和下落过程所用的总时间。

解析:对导体棒在上升过程和下降过程分别应用动量定理

解后反思:导体棒切割磁感线时,由于安培力是变力,故可用微元法求安培力的冲量:将全过程分成若干段极短时间,则在其中的每一段时间内,可以认为安培力不变,这样整个过程中安培力的冲量I=I1+I2+…+In=Bi1L+Bi2L+…+BinLΔtn=BLq1+BLq2+…+BLqn=BLQ。由于该模型与例题的相似性,实际上在求例题1中阻力的冲量也可将全过程分为若干段极短位移,在每一段位移内,可以认为阻力不变,这样阻力的冲量I=I1+I2+…+In=kv1t1+kv2t2+…+kvntn=kh1+kh2+…+khn=kH。故上升过程和下落过程所受空气阻力的冲量是相等的。因此,C选项是正确的,B选项是错误的。

例2.蚂蚁离开巢沿直线爬行,它的速度与到蚁巢中心的距离成反比,当蚂蚁爬到距巢中心的距离为d1的甲处时,瞬时速度为v1,试问:蚂蚁从甲处爬到距巢中心的距离为d2的乙处所需的时间为多少?

分析:这是一道好题,题中蚂蚁离开巢沿直线爬行时的速度是在不断变化的,运用高中物理所学的知识直接处理初看是不可行的。关于这道题讨论的相关文章很多。其解法也很多如:微元分割法、图象法等。但该题中由于速度与位移成反比,因此,我们可以联想到机车以恒定功率起动时,速度与牵引力成反比,从而此题中的模型可以转换为如下模型:外力以恒定功率拉弹簧,由于弹力与位移成正比,故速度也就与位移成反比了,从而可计算出相应的时间。

例3.如图2所示,已知质量是0.99 kg的物体M放在光滑圆弧轨道BC的最低点B,质量为m=0.01 kg的子弹以100 m/s的速度水平击中物体A并留在其中,求物体从开始运动到返回B点所用时间(圆弧的半径为39.2 m)。

分析:题中的物理情景,学生能根据系统碰撞前后动量守恒求出物体(包括子弹)的共同速度V,物体然后沿圆弧轨道作曲线运动,运动过程中物体受到重力和圆弧轨道对物体的支持力作用,由于物体所受的圆弧轨道的支持力始终与运动方向垂直,因此物体所受的合外力是变化的如图3所示,即物体作变加速度的曲线运动,用常规的三种力学处理途径(如牛顿运动定律、动量关系和能量关系)都无法求解时间关系。但仔细分析后发现,由于小球在圆弧上运动时受重力和支持力作用与单摆的受力和运动过程相类似,因此,我们可借鉴单摆的相关规律求解。

解析:通过分析可以证明出小球上升到最高点对应的圆心角小于5°,这样,可把物体在圆弧轨道上的运动等效地转换成单摆模型。

解后反思:一个物体做什么形式的运动、遵循什么规律都是由物体的受力和初始运动状态决定的。因此,我们在解题时就可以根据其受力和初始运动状态构建相应的物理模型,再由其类似性物理模型进行等效转换。不同的运动形式由其受力和初始的运动状态建立相应的基本物理模型。掌握了一种模型(如单摆)的受力和初始运动状态的特征,就可以灵活运用这种模型进行转换。再例如摆球在水平或竖直方向的电场中的受力情况与单摆在重力场中的受力和运动情况十分类似,如图4所示,只是将重力改换为重力和电场力的合力,当摆角小于5°时,受到重力和电场力的合力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力作用下作简谐振动,于是就可以转换为类单摆的模型来研究。同样,带电粒子以一定的初速度沿垂直于电场方向进入电场的运动,由于带电粒子所受的电场力的方向与初速度方向垂直,与只受重力作用以一定的水平速度抛出的物体的运动相类似,其运动规律与平抛运动模型相同,故被称之为类平抛运动,或抛体运动。

总之,要合理地进行物理模型转换,就必须在头脑中逐渐建立起足够多的物理模型,形成“模型知识块”,并通过一些典型模型的受力和初始状态的分析、处理、总结、归纳,理清相关物理量间的关系。模型转换的方法也有很多种,但从上述几例不难看出模型转换它不仅为我们提供了一种解题的方法和思路,而且也为我们培养学生的创造性思维提供了一条有效的途径,在进行模型转换的训练中,或是创设了新的物理情景,或是变换了思维角度分析物理过程,这种创造性思维的培养训练,必然对创造性思维能力的发展大有裨益。在物理解题时,只要深入思考,敢于联想,善于用变化的、联系的观点去分析问题,就能使复杂的问题简单化,就能使解题更富有创新性,进而不断地提升学生科学的思维品质。

初中物理模型法范文第8篇

[中图分类号]:G633.7 [文献标识码]:A

[文章编号]:1002-2139(2013)-2--01

许多学生从初中升入高中时都会有这样的体会那就是上物理课时都能听得懂但是在做题时却会遇到很大的困难,甚至与我们在书本上所学的东西有一些脱节,这令很多刚接触高中物理的新生非常困惑与此同时物理的学习成绩会较初中也会有大幅度的下降。这样会出现对高中物理的畏难情绪与倦怠情绪这对高中物理的学习十分不利。其实要解决这些问题是有办法的,我们只要了解了高中物理与初中物理的区别并及时调整学习方法和策略就可以做好初中物理与高中物理学习的衔接。俗话说万事开头难我们只要做好了高中和初中物理的衔接这也就意味着我们高中物理学习的平台已经搭建起来了,随之我们才能谈及对高中物理学习的兴趣。

一、高中物理与初中物理的特点

刚从初中升入高中的新同学来说,高中物理的学习是一大难点,这是因为高中物理相对初中物理来说有一些不同的特点,其一,初中物理主要以现象研究为主,研究的问题比较直观常止步于定性的研究,即使有定量的研究也只要求运用所学的知识来分析解决实际问题,对思维层面没有更高的要求。高中物理较初中物理来说难度更大、内容更多、灵活性更强、深度更深、对思维的层面要求很高并且要求精确的定量的计算;其二,初中物理以形象思维为主、通常从熟悉、具体、直观的自然现象和演示入手建立物理概念和规律。高中物理则以理想模型代替直观现象入手通过逻辑判断和抽象思维建立概念和规律,高中物理的思维方式较多地强调应用科学概念和原理进行深刻的逻辑思维和抽象思维,这一点在初中物理很少涉及到;其三,高中物理的过程和现象都比初中物理较复杂,且高中物理与数学的联系的要求也比初中物理更高。

二、给高一新生学习物理的一些建议:

1、记好笔记,理清条理。

有一部分同学认为物理这样理科性的学科不需要记笔记,这种认识是极端错误的,因为对物理的概念和定理老师往往会适当的进行加深和支解,这样会出现很多在书本上无法直接获得的知识,不记笔记很易忘记,再者在物理学习的过程中老师会针对概念附以例题以便有针对性的理解,在教学过程中老师还经常会利用经典例题来让学生建立物理模型,如果这些东西我们都能够做好笔记,并且随时温习之可以帮助我们更加准确理解物理概念和定理,使物理的学习更加有条理性,可达到“立主脑、去枝蔓”的效果,记好笔记物理学习的第一步我们就已经迈开了。

那么物理笔记应该如何记呢?记什么呢?这也是困扰同学们的一个重要问题。我认为首先我们要明确记笔记的目的是实用性和条理性,以便于我们我们能更好的理解概念和课后复习。有的同学一味追求笔记的完整性,过多地考虑笔记的形式,甚至想记录下老师所讲的每一句话每一个题,这样为做笔记而做笔记的后果常常会忽略听课的效果;有的学生课后不整理,不翻阅笔记,这就失去了记笔记的目的。记课堂笔记不是目的,目的是帮助理解学习内容,有利于复习和记忆知识。课堂笔记要用自己的话,把老师讲的重点记下来,书本上有的少记或不记,书上没有的多记,尤其要重视记下分析解决问题的典型思路和方法技巧等,让笔记成为自己的探索新知识的激发点。课后要及时整理笔记。整理笔记的过程,既是加深理解的过程,也是复习巩固的过程。如果还没有掌握记笔记的方法,听课和笔记发生矛盾时要把听好课放在首位,下课后再参照同学的笔记补起来。

2、熟记公式和定理,理解公式和定理的内涵

公式和定理是高中物理应用的理论源泉,若没有公式和定理,我们的解题就没有了理论依据,所以必须熟记。我们不能在应用的过程中现场推导,这样会增加题目的难度,降低解题效率。对于推导的过程我们只需要了解就可以了,对公式和定理的记忆我们一方面要求大家全面熟记,另一方面又要求大家在熟记以后从死板教条的记忆中解脱出来。也就是所我们不能为记忆而记忆,我们必须在熟记基础上深刻理解和挖掘公式和定理的内涵,也就是说记忆是手段而理解和挖掘内涵才是目的,比如在学习利用平行四边形定则和正交分解法解决平衡问题时我们首先要弄清楚平行四边形和正交分解法的定义,但最终我们还要充分理解其内涵:首先不管是平行四边形法还是正交分解法实际上都可以归结为平行四变形法,只不过正交分解法中的平行四边形是矩形而已,这是因为在矩形中可以更方便利用三角函数解题。同时我们还要理解不管我们使用平行四边形法还是正交分解法其实都是将多力平衡问题转化为二力平衡问题即达到化“繁”为“简”的目的。

3、以经典题目为线条建立物理模型。

在学习高中物理的过程中,若我们只是将每个题目孤立起来看待,那么我们很容易深陷题海,苦不堪言。但我们对每一章的题目仔细分析,我们就不难发现其中有很多题目是出自于同一种模型和同一种思想,所以我们可以将经典的、可以建立模型的题目罗列在一起,做熟做透,再辅之以针对性的训练,就可以将这些模型深深的刻在我们的脑海里。我们学会分析问题和解决问题的方法增强解题能力比单纯的接受知识更加重要,这就是我们常说的“受之以鱼,不如受之以渔”的道理。比如我们在学习万有引力与航天这一节时我们就必须研究透彻两种经典物理模型:1、把天体运动看作是匀速圆周运动的模型即中心天体体系(一个天体以某一天体为中心做匀速圆周运动)2、一物体在某天体表面上受到的重力与万有引力的关系的模型即非中心天体体系。这两种题型形成解决万有引力与航天这一节的基本题型,这一节的大部分题目都可以由这两种物理模型来解决或者从中受到启发。只要我们将每一章像这样的物理模型能建立起来就可以起到举一反触类旁通的效果。

4、适量的定时练习。

物理模型建立以后必须要有定时定量的练习以验证模型的正确性和适用性,同时通过训练加深对模型的理解。在模型中可能还有一些不适用或者有变化的地方,也可以通过不断的练习加以判别。题目必须是精选的,题型较活,有浅有深,并且要求有一定的题量。这就是我们常说的从“量变”到“质变”的过程。

初中物理模型法范文第9篇

过程模型;理想化实验;数学模

〔中图分类号〕 G633.7

〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004―0463(2014)

24―0058―01

物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲授是必不可少的。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象。合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程,根据简化过程和角度的不同,可以将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面,笔者就对这五种模型作详细阐述。

一、 物理对象模型

这种模型是直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的,它的应用最为广泛。例如,质点就是忽略运动物体的大小和形状,而把它看成一个有质量的几何点,其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题研究的影响小到可以忽略不计。这样以来,很多类型的运动描述就得到化简。比如所有做直线运动物体都可以看成质点。因为做直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,只需要找这个物体上的一个点进行概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。

二、 物理条件模型

这种模型是忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的,以轻质杆为例加以分析。比如杠杆,在初中阶段,问题往往归结到力矩的平衡上来,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杠杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杠杆本身的重力。而杠杆重力的力臂在杠杆上的每一点都不同,这样除了杠杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆,当外界物体对杠杆的力矩远远大于杠杆自身重力的力矩或者与杠杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杠杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

三、 物理过程模型

这种模型是忽略物理过程中的某些次要因素建立的。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以忽略不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况,而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。

四、 理想化实验

在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在列举其中的一个例子。同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验应用的广泛和其重要性。

五、 数学模型

初中物理模型法范文第10篇

一、应了解初、高中物理教材的显著差别

1.从直观到抽象:物体――质点

2.从单一到复杂:二力平衡――多力平衡;直线运动――曲线运动等

3.从标量到矢量:算术运算――几何运算

4.从浅显到严谨,从定性到定量

二、应知道高中与初中物理教学方式与内容不同

1.初中物理教学是以观察、实验为基础,使学生了解物理学的初步知识以及实际应用;高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律。

2.初中物理教学以直观教学为主,在学生的思维活动中呈现的是一个个具体的物理形象和现象,所以初中学生物理知识的获得是建立在形象思维的基础之上;而高中较多地是在抽象的基础上进行概括,在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型。

3.初中物理内容少,问题简单,讲解例题和练习多,课后学生只要背背概念、公式,考试就很容易了。而高中物理内容多而且难度大,各部分知识又相互联系。

4.高中物理对学生运用数学分析解决物理问题的能力提出了较高要求,在教学内容上更多地涉及到数学知识,物理规律的数学表达式明显加多加深。

三、搞好初、高中物理教学衔接的途径

1.重视教材与教法研究

高中物理教师不但要研究高中的物理教材,还要研究初中物理教材,了解初中物理教学方法和教材结构,知道初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生状况,分析、研究高中教学难点,设置合理的教学层次、实施适当的教学方法,保护学生物理学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。

2.坚持循序渐进原则

高中物理教学大纲指出,教学中应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深,能力要逐步提高。高中教学应以初中知识为教学的出发点逐步扩展和加深;教材的呈现要难易适当,要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高,教学内容在不同阶段重复出现,逐渐扩大范围和增加难度。

3.透析物理概念和规律

使学生掌握完整的基础知识,培养学生物理思维能力,能力是在获得和运用知识的过程中逐步培养起来的。首先要加强基本概念和基本规律的教学,要重视概念和规律的建立过程,让学生知道它们的由来;其次弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉,要使学生掌握物理规律的表达形式的同时,明确公式中各物理量的意义和单位,规律的适用条件及注意事项。

4.物理模型的建立

高中物理教学中常用的研究方法是确定研究对象,对研究对象进行简化建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出规律,讨论规律的适用范围及条件。建立物理模型是培养抽象思维能力、建立形象思维的重要途径,也就是物理习题讲解,习题讲解要注意解题思路和解题方法的指导,有计划地逐步提高学生分析解决物理问题的能力。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析,并把物理过程图景化,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程。做示意图是将抽象变具体、建立物理模型的重要手段,解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力,学生解题时的难点是把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,教学中要帮助学生闯过这一难关。

5.学习习惯培养

初中物理模型法范文第11篇

一、初、高中物理教材的差别显著,主要表现在以下几点

1.从直观到抽象.如 物体――质点.

2.从单一到复杂.二力平衡――多力平衡;匀速运动――变速运动.

3.从标量到矢量.算术运算――矢量运算.

4.从浅显至严谨,从定性到定量.

初中物理教学以观察、实验为基础,以直观教学为主,学生思维活动中呈现的是一个个具体的物理形象和现象,初中学生物理知识的获得建立在形象思维基础之上;高中物理教学采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律.在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型.

二、教师应如何搞好高一物理教学

1.注意初高中知识的同化和顺应

高中教师应了解学生在初中已经掌握哪些知识,把高中教材与初中教材进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异.选择恰当的教学方法,使学生顺利地利用旧知识来同化新知识.顺应是认知结构的更新或重建,当新的物理概念和规律已不能为原有认知结构的模式所容纳,教师需要帮助学生建立新的物理模型.建立物理模型是培养抽象思维能力、建立形象思维的重要途径. 要重视概念和规律的建立过程,让学生知道它们的由来;其次弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉,要使学生掌握物理规律的表达形式,同时明确公式中各物理量的意义单位及规律的适用条件及注意事项.通过规律的应用培养学生建立和应用物理模型的能力,以实现知识的迁移.

2.激发兴趣,调动学习积极性

物理教学要联系实际,联系生活.通过介绍物理知识在现代科学技术中的应用激发学生的兴趣.物理知识在现代科学技术中的应用非常广泛.如人造地球卫星的发射,就是根据牛顿运动定律人为地控制卫星的运动速度将卫星发射到预定的轨道.人们可通过卫星探测地下资源,进行军事侦察,传送无线电波. 通过介绍物理学家的事迹激发学习兴趣,增强学习毅力.如讲牛顿是怎样勤奋学习、废寝忘食工作、为人类做出非凡成就的;伽利略是怎样为追求真理与教会作斗争的;法拉弟是怎样把人类带入电的世界的.

3.坚持循序渐进原则

高中教学应以初中知识为教学的出发点逐步扩展和加深;教材的呈现要难易适当,要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高,让教学内容在不同阶段重复出现,逐渐扩大范围和增加难度.开始时,适当放慢进度,降低难度.新课的引入,尽量从初中的角度切入,注意新旧对比,前后联系.另外,对教学中涉及到的数学知识,要作必要的复习与讲解.进行例题分析时,不仅要分析清楚物理过程,也要对数学运算作较为详细的分析与演析,还可适当复习或补充三角知识,这样有利于培养学生运用数学知识解决物理问题的能力.

4.帮助学生建立物理模型

高一刚开始很多学生还有较高的兴趣,但是随着内容增多、难度加大越来越多的学生对物理失去信心,甚至放弃学习物理.究其原因,教师不善于帮助学生建立物理模型或建立物理模型的意识淡薄是重要原因.仔细分析物理试题可以发现,物理试题是根据物理模型编拟出来的.教师之所以一看到试题就能解,是因为分析已知条件后,他的脑中就出现了该试题所对应的物理模型以及该模型的特征和规律.所以解题时必须首先正确还原“物理模型”,能清晰地认识物理模型的本质特征.高中物理从理想模型代替直观现象客体入手,通过逻辑判断和抽象思维建立概念和规律,这种由具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡必然使得学生要改进原来的学习方法,才能达到新的要求.在高一力学中构建了无数的物理模型.例如质点、匀速直线运动,匀变速直线运动、匀速圆周运动、光滑斜面等等.学生平时所做习题,往往接触到的都是经简化的物理对象、情景,学生无须再做理想化处理的工作.而物理应用能力、创新能力的主要表现恰恰就是能对物理现象、情景进行理想化的抽象,建立相关的模型,并应用规律解决实际问题.因此,物理教师在完成教学任务的过程中,一定要重视对学生建模意识的培养,只有这样,才能使学生在解决物理问时能清晰地构建出情景条件的物理模型,迅速找到解决问题的方法,让学生举一反三,触类旁通,从题海中解脱出来.从而达到培养学生灵活思变、创造性思维的能力.

5.加强解题方法和技巧的指导

初中物理模型法范文第12篇

关键词:选址;综合评价法;数学模型法

中图分类号:F062.9 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)018-000-01

一、引言

物流中心选址可以看做是一个从定性与定量两个方面相结合分析的问题。影响物流中心选址的因素众多,其中包括自然因素、经营环境因素、基础设施状况、其他因素等,其中多为定性因素。除此之外,在进行选址时还得考虑物流中心的容量限制、客户需求、物流系统成本等量化约束和目标,这些都是一些定量的因素。针对影响选址的定性因素,可以通过构建评价指标体系,采用层次分析法、粗糙集等综合评价方法进行分析。量化约束和目标则可以通过建立数学模型进行分析、处理。综合评价法多从定性角度分析选址问题,而数学模型法则多从定量角度分析选址问题。鉴于综合评价法和数学模型法的结合能够较全面地从定性和定量两个角度对物流中心选址问题进行分析、求解。国内学者逐步开始采用将这两种方法结合使用,进行物流中心的选址决策。这些结合的方法大致可以分为以下四类:

二、先用综合评价法,再用数学模型法

这类方法首先通过综合评价法对物流中心的备选地址进行综合评价,筛选出初始方案。然后,针对初始方案运用数学模型进行分析,得出符合约束,使目标函数最优化的方案作为最终的选址方案。

陈利民,朱江等(2012)[1]采用了一个定性―定量的两阶段模型。运用灰局势方法进行定性的综合评价,筛选出初始方案,然后建立目标优化模型对初始方案进行决策。崔永杰(2013)[2]提出多分辨率建模思想解决物流选址问题,运用层次分析法进行宏观评价分析,构建混合整数规划模型进行微观精确求解,从宏观和微观两个维度综合求解选址问题。

三、先用数学模型法,再用综合评价法

这类方法首先运用数学模型法,求解出一些初始选址方案,然后对初始方案进行综合评价,评价结果较优的方案作为最终方案。

周晓晔,王艳茹等(2005)[3]两次使用层次分析法用于解决物流中心选址问题。运用重心法、鲍姆尔法、层次分析法求出三个初始地址方案,对初始方案再次运用层次分析法,评价比较得出结果。孙焰,李云峰等(2006)[4]将选址问题分两阶段求解,运用重心法确定最佳地址,在最佳地址一定辐射半径的范围内,选取一组地址作为初始选址。通过层次分析法对初始选址进行评价比较,得到结果。王海瑞,李国俊等(2015)[5]在解决快递配送中心选址问题时,采用重心法和遗传算法得出两个初始方案,再通过层次分析法对初始方案进行评价比较,得出最终选址。

四、将数学模型法与综合评价法的求解结果相互验证

这类方法建立起数学模型求解物流中心选址问题,求解后与综合评价法所得出的选址结果进行比较、验证,也能得到一个相对一致的选址方案。

钮臻辉(2014)[6]建立了一个离散数学模型用于求解进行水果物流配送中心选址。运用AHP模糊综合评判法对候选地址进行综合评价,评价结果与数学模型得出的结论一致,验证了数学模型得出结果的有效性。

五、将综合评价法的结果纳入到数学模型中

这类方法首先对物流中心候选地址进行综合评价,得出数值化结果。然后,将数值结果作为一个参数,纳入选址的数学模型中,成为一个约束条件或者目标函数进行数学求解。

莫海熙,郜振华等(2007)[7]提出了AHP-目标规划综合方法求解选址问题。将备选地址的综合评价值作为其权重值,构建了一个约束条件,结合其他约束和目标组成目标规划模型。高太光,陈培友等(2013)[8]运用粗糙集方法进行定性分析,通过扩大价结果值的数量级,与物流成本结合,赋予两者不同的权重值组成选址的综合评价函数,达到了定性定量结合分析的目的。张华,何波等(2008)[9]运用粗糙集方法得出备选地址评价值,建立了最大化综合评价值总和和最小化建设成本的双目标选址模型。王辛岩,楚彭子等(2014)[10]将备选地址的评价值作为适合度得分,以此建立了适合度得分为权重的距离最小和单目标选址模型。

六、结论

从以上四类方法在解决物流中心选址问题中的具体运用中可以看出:综合评价法更多的是从定性的角度,以物流中心的建设者为主体进行考虑的;数学模型法则更多的是从定量的角度,以物流中心建设者和客户为共同主体进行考虑。相比于只运用单一的综合评价法或者数学模型法得出的选址结果都更加准确和全面,做到了定性和定量分析的有效兼顾与融合。

参考文献:

[1] 陈利民,朱江,何倩.连锁企业配送中心选址的两阶段模型研究[J].物流技术, 2012, 31(8):237-239.

[2] 崔永杰.多分辨率多目标物流配送中心选址模型研究[J].物流科技, 2013(1):118-121.

[3] 周晓晔,王艳茹,刘作峰.物流中心选址的综合分析法研究[J].物流科技, 2005(11):4-7.

[4] 孙焰,李云峰.物流中心选址的两阶段法研究[J].物流科技, 2006(5):41-44.

[5] 王海瑞,李国俊,章楠,郑智勇.乌鲁木齐中通快递配送中心选址问题研究――基于重心法和遗传算法[J].物流科技, 2015(6):33-35.

[6] 钮臻辉.水果物流配送中心选址方法研究[D].大连交通大学, 2014.

[7] 莫海熙,郜振华,陈森发.基于AHP和目标规划的物流配送中心选址模型[J].公路交通科技, 2007(5):150-153.

[8] 高太光,陈培友,马诗咏,赵文梅.多物流配送中心优化选址决策模型研究[J].计算机工程与应用, 2013, 49(4):257-261.

[9] 张华,何波,杨超.基于粗糙集和多目标规划的多物流配送中心选址[J].工业工程与管理, 2008(2):69-73.

初中物理模型法范文第13篇

一、重视初高中物理教学的衔接,改进学习高中物理方法

在教材的内容、教师教学的方法和学生学习的能力要求以及学生的思维方法等方面,高中与初中物理有着明显的区别.初中物理教材的很多内容与日常生活现象有密切的联系,学习过程中学生的思维方法是形象思维方式,这种思维方式的依据是自然现象和直观实验,学生极少应用抽象思维方式,而抽象思维是应用原理和概念进行的逻辑思维,高中物理是一门严密的,有着公理化逻辑体系的学科,对于高中学生的抽象逻辑思维要求很高.初中物理练习的特点一是对物理现象的有效解释,二是用公式直接做计算题求出结论,这样的练习不利于培养学生的物理解题能力.在物理学习内容的难度上,高中比初中有明显的加大,物理现象的研究更趋复杂,与日常生活现象也没有太大的联系.教师要从实验、建立物理模型和物理情境出发指导学生分析问题,探究问题,从多层次、多方面入手解决问题.教师要注重培养学生物理学科空间想象的能力,学会并掌握归推理和演绎推理方法.例如,教学《加速度》,重点是让学生理解和掌握加速度的物理意义.因此教师要总结归纳诸如,“速度”、“速度变化量”、“速度变化所用时间的慨念”、“单位时间内速度变化大小”等概念,先为学生扫清学习中的相关障碍.在布置学生练习中,必须把握好题型和难度:练习新学习的基础问题在先,加深题目难度在后;分析物体受一个恒定加速度问题在先,分析物体加速度变化问题在后;研究单向运动问题在先,深入分析双向运动问题在后.

在教学过程中,教师要使学生了解初中物理与高中物理之间的联系和区别.在此基础上优化学习方法,深化和迁移物理知识.高中教师应全面深入了解学生掌握初中物理知识的情况以及对物理分析的能力,把高中物理教材与初中物理教材分别研究的物理问题在文字表达的方式、研究的方法、思维形式与特点等方面进行比对,明确高中物理教材与初中物理教材联系与差异;运用科学的教学方法,深化初中物理知识,促使学生有效地掌握高中物理知识,这样就可以有效地降低高中物理学习的难度.教师应指导和要求学生认真地复习初中物理知识,在此基础上指导学生建立学习、分析、研究高中物理的方法,用新的物理知识和新的学习方法来调整和替代旧的认识结构,以缓释新知识给学生造成的心理压力,让学生认识到高中的新知识是初中旧知识的承启和深化.

帮助学生建立一些物理模型是高中物理教学的一个特点.物理模型源自于实践,其具有普遍的共性和一定的抽象概括性.高中物理难学,是因为学生习惯了初中阶段的形象思维方式.他们只满足于记忆概念、规律,而对得出结论的缘由过程则漠不关心;只会简单性、参照性地解决一些物理问题,而不会借助观察分析,构建现实情景的物理模型,再运用于相关知识体系去加以处理,最后解决问题.为了使复杂的问题简单化,在研究物理现象的过程中高中物理往往忽视建立物理现象模型,使得物理概念抽象化.初中学生进入高中后,对物理模型的建立感到困难,这就需要教师多做实验、多举例子,以具体的物理现象使学生建立物理模型和对应的物理情景,从而加深对所学知识的理解.物理教师在教学过程中,要切实重视培养学生的建模意识,促使学生在解决物理问题的过程中,构建出清晰的情景条件的物理模型,并快速找到解决问题的方法,从而有效地培养学生创造性思维的能力.

二、集中精力提高听课效率,强化课后有效总结复习

听课过程中学生要集中精力注意本节课的重点知识和要解决的重点问题,对于重要知识点的例题,更要严格审题,寻找切入点,认真地理解物理情境和物理过程,重视分析问题的思路,掌握解决问题的策略,有效提高迁移知识和解决问题的能力.强化复习工作.教师要指导学生采取解题和复习相结合的方法,务必做好当天的复习,使上课内容得到有效巩固,及时归纳所学章节的主要内容、解题思路、解题方法、典型题型、物理模型等.认真记载好本章节内做错的题目,及时分析错误原因并纠正,把本章节最佳的解题思路、解题方法或例题以及未解决的存在问题记录下来,以便今后再探讨、再复习、再巩固.

三、准确把握基本知识技能,正确设计处理练习题目

初中物理模型法范文第14篇

关键词:自制模型;直观形象;初中生物

中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)06-0319-02

1.利用自制模型,增加生物教学的直观性

初中生物的大多数教学内容并不能在生活中找到直观的道具,也没有具体的生活现象可供学生观察。初中生的思维处于具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段,对于抽象内容的把握还需要具体事物的支持,而初中生物的内隐性特征使得教学中的重点和难点常不能有效地突破,学生只能靠记忆和模仿俩掌握。自制模型指的是运用相似的材料,将内隐化的事物通过替代材料制作模型,从而引导学生真实的感受生物体的各种活动,促进学生对生物体的理解。

例如,在《神经调节的基本方式》的教学过程中,有关神经元的内容学生很难理解,学生看到神经冲动一位是神经元的一部分,甚至有的学生根据字面意思将神经冲动与性冲动联系在一起,这些都说明神经元对学生来说是个陌生的名词,学生没有关于该事物的表象,也就无法进行进一步的学习和思考。于是,开始思考制作神经元的模型,一方面促进神经元的直观化和形象化,另一方面也为学生的思考提供表象。笔者事先准备的材料包括废弃的胶质电缆线外皮、芯线数条、白色胶带,将废弃的胶质电缆线外皮内塞入芯线线段数条,然后用橡胶带缠绕,用这样的神经元模型促进学生对神经元结构的理解。然后用两个神经元模型、一节五号电池和一个小灯泡连接起来,小灯泡发光的现象,来解释神经元的功能。通过制作模型,是神经元的知识更加的形象具体生动,学生借助模型理解神经元的相关知识,并且根据模型进行知识的巩固和深化。

2.鼓励学生自制模型,促进生物知识的实践性

生物知识是与动植物和大自然密切相关的,影响着社会的不断发展,但是生物学知识的特点使得很大一部分初中生将生物学知识看做单纯的理论知识,是促进人们更好地理解动植物的生存状态,作为一名初中生是无法在生活中得到实践中,这种认识造

成学生生物学习的机械化,影响了学生的学习兴趣。自制模型许多是学生能够独立完成的,利用所学知识制作相似模型,学生就能够向其他人传播生物学知识,也能够利用生物学知识解决生活中的现象,这就促进了生物学知识的灵活运用。

例如,人教版第二单元是关于生物和细胞的学习,要求学生掌握动植物细胞的基本结构和功能。传统教学过程通常是首先通过显微镜观察动植物的细胞结构,对细胞产生感性的认识,在此基础上自主学习细胞的结构功能,这是符合初中生的认知发展特征的,通过这样的学习学生基本能够掌握细胞的结构和细胞的生活,但是这时候学生头脑中的知识是机械的,学生只能应对较短时间的测试,因为知识没有经过学生自己的实践。笔者在此教学的基础上增加学生的实践环节在教师的指导下学生准备:果冻两只(外形比较圆的)、花生米、绿豆、芝麻(黑色或白色)、桔子、硬纸片、透明胶带、镊子等材料。取一个果冻,撕开封口;若果冻(模拟细胞质)有果仁,则用镊子取出;将一粒花生米(模拟细胞核)放入果冻中央;撒上7、8粒芝麻(模拟线粒体),然后用镊子调整好位置(均匀分散开即可),通过动手制作,学生对细胞结构和功能的认识更加深入。

3.利用自制模型,促进学生创新能力的发展

自制模型其实质是对初中生物知识在认识、理解、内化的基础上的一次运用,也就是说只有灵活掌握初中生物的理论知识,才能够想到生活中的各种材料怎样组合和制作便可以想象地模仿生物结构。在最初由教师引导的自制模型中,学生初中生物知识的理解更加形象化,而通过多次的制作学生便可以充分利用自己的思维练习制作模型,在这个过程中学生的思维需要不断地变换思考角度,这就促进了学生思维力的发展。

例如,在动物的细胞的学习过程中,教师指导学生制作动物细胞的模型,学生根据这样的思路,在植物的细胞学习完毕后,学生开始研究运用材料制作植物的细胞,学生首先比较动物细胞和植物细胞的不同,植物细胞包括叶绿体、液泡和细胞壁等,这时学生在动物细胞制作准备材料的基础上增加绿豆、橘子瓣和长方体盒等。取一个果冻,按照制作动物细胞的过程制作后,再在果冻内加入绿豆(模拟叶绿体),取一个桔子瓣(模拟液泡)放在果冻上,内缘紧靠花生米;用剪刀将硬纸板剪开,折成一个长方体,用透明胶粘合好,大小以能放入果冻为宜,然后将果冻放入长方体盒(模拟细胞壁)中,植物细胞模型就制作好了。在这个过程中学生的思维得到了发展,创新能力不断提高。

综上所述,自制模型促进了初中生物知识的直观化,促进了生物知识的实践性,发展了学生的创新能力。

参考文献:

[1]邵文静.浅谈自制模型对初中生物课堂效率的影响[J]. 中学生物学,2014,05:47-48.

初中物理模型法范文第15篇

随着电子计算机技术的高速发展,多媒体技术已经被广泛应用到当今的课堂教学中,多媒体技术同时也为课堂探究式教学的开展提供了条件,使课堂质量和效率得到大幅提高。事实上,不仅是多媒体技术为课堂教学提供了便利,互联网的普及也为课堂教学提供了许多丰富的教学资源。初中生物课堂可以利用互联网的便捷性开展探究式教学。例如,在学习植物类生物的过程中,教师可以让学生利用互联网收集自己感兴趣的植物信息,并通过幻灯片或图片的方式互相交流,教师再对学生进行适当地引导。通过让学生上网收集资料,能够使学生了解收集信息的途径,不仅可以扩展学生的课外知识,还能提高学生的自学能力。

(二)利用模型开展探究式教学

日常生活中常见的模型主要是物理模型,物理模型就是用图画或模拟实物的方法展现研究对象。在初中生物探究式课堂教学中,物理模型教学主要以让学生画图表或制作组装实物模型的方法开展的。例如,在学习血液循环时,教师可以让学生自己根据课本知识画出血液循环路线图;在学习植物细胞时,教师可以让学生制作植物细胞的结构图等。除了物理模型外,还有概念模型、数学模型两种形式,教师在让学生学习抽象概念时可以利用概念模型进行探究,在让学生对研究对象进行定量描述时可以利用数学模型进行探究。

(三)利用调查访问开展探究式教学

生物知识来源于日常生活,学生学习生物知识是认识和体验生活的过程。在初中生物课堂中,教师通过让学生对生物现象进行调查访问的探究方式,用科学的、客观的数据或信息发现生命活动的规律,形成系统的实验方案,最后验证得出结论。例如,在学习传染病的预防时,教师可以结合日常生活,让学生制作一个常见传染病的表格,表格内容包含常见传染病的名称、发病原因和发病症状等,学生通过调查访问的形式将表格填满,最后进行归纳总结,以学习小组的形式共同交流传染病的预防知识。在这个过程中,学生不仅能学到传染病的有关知识,建立良好的自我保护意识,还能让学生学会制作表格、调查走访的方法。

(四)利用实验开展探究式教学

实验的目的是为了让学生积极参与课堂教学,锻炼学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,使学生产生对生物知识的求知欲望。在初中生物课堂中,设计实验是生物课堂进行探究式教学的重中之重,同时也是激发学生学习热情、培养学生动手能力的关键环节。设计实验的第一步是确定实验方法,主要指采用何种方法能验证假设成立;第二步是设计实验方案,主要指采用何种材料、何种设备,分为几个步骤完成实验。例如,在进行绿色植物在光照下制造淀粉的实验时,首先要确定实验方法,主要运用黑纸遮光法和自然处理法进行实验;然后要设计实验方案,利用天竺葵做材料,用到酒精灯、三脚架和石棉网等实验用具,运用黑纸遮光法和自然处理法对天竺葵进行实验,最后总结得出绿叶在光的照射下进行光合作用能够积累淀粉。在这个过程中,不仅培养了学生的动手实验能力,通过对实验进行观察和记录还使学生思维能力得到拓展。