首页 -> 2006年第11期

物理学习中建模能力的培养

作者：胡尊华

　　(6)臻美法｡物理事物是极其复杂的,它们相互联系､相互制约,体现出复杂性和多样性,但自然界是统一的､和谐的｡随着物理学的发展,物理学家们越来越把对称､和谐､简洁､多样统一等看作一种哲学信念,以此来指导物理研究｡臻美法就是应用创造性思维,按照美的规律,对尚不完美的对象进行加工､修改以至重构的思维方法｡例如,爱因斯坦对美的追求一直伴随着他的科学生涯,他运用臻美的方法,追求光的理论的简单､和谐,大胆地提出了光的波粒二象性模型,成功地解释了光电效应;狭义相对论和广义相对论也是他对美不断追求的信念激励着他去总结的｡哥白尼认为太阳系模型更加简洁､和谐､完美,从而大胆反对托勒密的地心说,并最终战胜了地心说｡
　　(7)假说｡由于物理事物的复杂性,某些物理事物的本质､组成､结构､规律等比较隐蔽,人们当时还搞不清楚,这时就要在观察､实验､物理思维的基础上提出假设,建立起一个物理模型｡如托勒密关于天体运动的九重天模型,哥白尼的太阳系中心模型,爱因斯坦关于光的波粒二象性模型,德布罗意关于一切实物粒子的波粒二象性模型;关于原子结构的枣糕模型､核式结构模型､量子化模型;关于原子核结构的气体模型､液滴模型､壳层模型､集体模型;关于强子结构的费米——杨振宁模型､坂田模型､八重天模型､夸克模型;关于宇宙起源的大爆炸模型……它们无一不是以假说的形式存在的模型,其正确性要依赖于客观事实的检验｡
　　
　　3. 通过讲练结合,指导学生深刻理解物理模型,灵活运用模型解决实际问题
　　例如:2003年全国高考试第34题(试题略),应该师生共同分析其物理过程和模型;模型一:由传送 带带动货箱从对地速度为0到相对传送带静止,对小
　　
　　
　　三､建模过程中需注意的问题
　　
　　1.要符合建模原则
　　在建模过程中,正确分析各种因素对物理过程的影响,分清主次,突出主要矛盾､忽略次要因素,要根据具体情况,选取理想模型要尽可能简单,所需数据要减到最少,这是建模原则｡所建模型正确与否要靠事实检验,与客观事实不符时应修改,甚至舍弃｡
　　
　　2. 一切物理模型都有其适用范围,不能随意夸大
　　一个实际过程是否与物理模型相符,要具体问题具体分析,要“套准”,不能盲目乱用｡另外,物理模型是一种理想化情况,是对客观真实的一种近似反映,由它得出的结论与事实之间有一定误差,最后要想法予以修正｡
　　
　　3. 要注意模型的类化与移植
　　如果说学生认识模型是“造模型”的话,那么解题的过程则是“还原”物理模型的过程｡许多新模型,常是在旧模型基础上发展或变通而成｡因此对于与原模型有相近的运动状态或相似的物理性质的对象,应把待解问题纳入到已有的模型中去｡例如,把电磁振荡模型与单摆相比,把电路模型与水路模型相比………
　　物理新课程标准突现出两大鲜明特征:一是提倡从生活走向物理,从物理走向社会;二是科学探究贯穿始终｡这表明:除知识学习之外,更重要的是使学生掌握获取知识的方法｡以模型为载体培养学生科学探究能力符合物理学科的特点,能够大幅度地促进物理成绩的提高,使学生会学物理,从而提高分析､解决实际问题的能力和创新能力｡
　　(责任编辑孙晓雯)

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