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摘要：物理建模的方法是研究基础物理最基本的方法,也是培养学生思维能力的一个最重要的途径.本文在对物理教学与学生思维的关系、物理模型的基本概念这两个方面进行简要概述的基础上,进一步论述了高中物理教学是如何利用建模的方法培养学生的抽象思维与形象思维这两方面的思维能力的.

关键词：高中物理；建模；思维能力

中图分类号：G633.7文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）42-0083-02

随着新课程改革的深入发展,高中物理课程的改革更加注重学生的全面发展及科学素养的培养,并着重关注了如何在科学探究中更好地落实物理新课程三维目标这个问题.而物理建模的方法是研究基础物理最基本的方法,也是学生有效解决实际问题最重要的途径,让学生在学习物理的过程中更好地培养了自身的形象思维和抽象思维这两方面的能力.因此,物理教师在实际的教学过程中要通过引导学生在解题过程中学会运用建模的方法,提高学生的建模能力,从而更好地培养学生的思维能力.

一、高中物理教学与培养学生思维的关系

物理学实际上是一门对物质的结构、相互作用、物理运动的规律、试验方法和思维方法进行研究的自然学科.物理学设计的内容非常广泛,涵盖了大自然中许多未知的领域,而这些领域都是充满着许多美妙而神秘的色彩,能够很好地引起学生的兴趣和求知欲,在学习过程中能更好地激发学生的创造能力和思维能力.物理学的研究具有一套极其完备而全面的方法,包括分类比较、分析综合、抽象概括、科学推理以及物理建模等方法.物理学的这些方法的应用,尤其是物理建模方法的运用为学生在思维能力方面的培养提供了最肥沃的领地,从而为学生将来走向不同的专业领域打下了坚实的基础和作了最好的铺垫.

二、物理建模的概念及特点

物理建模实际上就是把复杂繁琐的实际情况通过建立模型转化成相对容易接受的一个较为简单的物理情境,形成具有经验型的规律,从而使物理问题得到更简捷、形象的处理.而物理模型又可以分为两类,即间接模型和直接模型这两大类.间接模型就是对阅读后的物理场景经过思维而形成的时空图像,它相对是比较困难和复杂的；直接模型相对于间接模型而言,由于其思维加工的程度比较浅,因此会比间接模型简单,它是对物理情景形成时空图像的.

三、高中物理建模对学生思维能力的培养

很多心理学家表明,人的思维能力可分为抽象思维能力和形象思维能力.而抽象的逻辑思维能力在发展的过程中是存在一个成熟期和关键时期的,其中初中阶段是学生形成与发展思维能力的关键期,而高中这一阶段则是形成和发展学生思维能力的成熟期,也就是学生思维进行定型的最关键的时期.而思维能力的这一发展特征,又为物理教学对学生思维能力的培养提供了相应的时间条件.截至目前,高中物理教学最有效的教学方法就是物理建模的方法,它对学生形象思维能力和抽象思维能力这两种思维能力的培养起到了重要的作用.

1.高中物理建模培养了学生的形象思维能力.形象思维能力对学生的物理学习发挥了不可或缺的作用.它不仅有利于对物质运动过程的分析以及促进学生对物理概念的理解,而且也有利于对学生创造能力的培养.在物理教学中,对学生形象思维能力的培养途径多种多样,例如,可以通过在学生面前进行实验的演示来加深学生对有关物理知识与想象的印象,又或者运用类比的方法,通过对不同物理概念的类比来培养学生的形象思维能力等等.在这些方法中,物理建模的方式对学生形象思维能力的培养起到了很重要的作用.物理建模实际上要经历三个过程,即对模型的构建、验证和应用这三个过程.首先是模型的构建这一过程,它是由具体的物理情境开始,通过对这一情境建立起一个模型,然后再去分析和评价它,进而实现对情境的理解.而关于这些情境,需要我们对其进行加工处理,然后筛选信息等.而模型的构建过程涉及到以下三个步骤：一是对研究对象的确定,选择适当的参考系,对系统物理量或研究对象进行描述；二是对研究系统的图解；三是对研究对象特点的确定,建立或选择模型.其次是对模型的验证,这主要涉及到对物理模型的评价,模型的准确度是与精确度水平相对应的.再次是对物理模型的应用.而这些物理建模的过程都需要我们对模型有一个形象的把握,在这个建模的过程中,需要重新调动我们的形象思维能力,在大脑中形成直接的时空形象,从而对物理建立的模型有了形象的把握.因此,物理建模的过程,首先就是对学生形象思维能力培养的过程,从而使得物理建模更好地培养了学生的形象思维能力.

物理建模与中学生思维能力培养参考属性评定
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2.高中物理建模培养了学生的抽象思维能力.抽象思维能力主要是经过对物理的概念、判断和推理来实现对物理事物本质的反映的.它是以概念为基础的,最终的目的是实现对物理现象及其事物本质的认识.而高中物理对学生的抽象思维能力的培养途径也有很多,如可通过物理规律的建立和概念的形成去实现对学生抽象思维能力的培养,又例如,可以通过分析物体之间的相互作用的现象来获得对力的概念的掌握,并且还可以认识到力实际上就是物体对物体作用的这一本质.而物理建模的方式是培养学生抽象思维能力最重要的途径.例如,在对质点这一知识点的教学上,可以通过物理建模的方式建立起质点模型,从而突出物理质量这个主要因素.而在这个物理建模过程中需要用到很多种方法,包括近似与忽略、类比与推理、假设与验证及抽象与概括等几种方法,而抽象与概括又是物理建模最重要的方法.由于物质运动错综复杂、种类也相当繁杂,并且各具特征,而一个物理问题往往还会涉及许多因素,建模的过程就是要通过抽象和概括有效地选择事物的相关因素,从而建立起相关的物理模型.因此,物理建模的过程实际就是学生抽象思维应用的过程.高中物理建模对学生抽象思维的培养与锻炼产生了重要的意义.

物理建模是高中物理教学中最有效的一种教学方法,不仅使学生的形象思维能力得到培养,而且使得学生的抽象思维也得到了很好的锻炼.

参考文献：

[1]罗兆华.物理模型思维方法的认识、理解和运用[J].物理教师,2009,（12）.

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