2018通过建立物理模型使学生感受物理思想的简洁美

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　　　[摘要]物理学的美它包含了物理学的简洁美、对称美、和谐美、统一美;物理模型的建立与应用,体现出物理理论整体简洁美、方法简洁之美;物理学科多样统一美;物理思想和精神美;物理世界、物理规律中蕴涵的和谐的哲理等等。本论文笔者主要要阐述的是物理思想和物理方法的简洁美。在物理课堂教学中,通过对物理模型建立过程的讲解,使学生感受的物理思想和物理方法的简洁美。
　　[关键词]物理模型物理思想简洁美
　　物理学家在探索自然界奥妙的过程中,始终以科学美作为追求的目标,通过他们努力形成的物理理论,不论从形式上,还是内容上都放射着美的光辉。每一个正确的原理、一个精确的推理论证等都蕴涵着美。在教学过程中,引导学生准确、清晰把握物理理论,使学生由美悟真,由真见美。
　　一、由理模型的特点,感受物理思想的简洁美
　　实际的事物(过程)或结构一般都很复杂,为了便于分析与研究复杂的实际问题,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,用一种能反映事物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,去描述实际的事物(过程)或结构。这种理想物质(过程)或假想结构称之为物理模型。 论文代写 http://
　　物理模型的美在于:它能将抽象的东西形象化地揭示或描绘出来,是抽象化形象的过程;也能将直观的、形象的东西的本质抽象、揭示出来;是形象化抽象的过程,物理模型既能带领学生近距离的观察,也能带领学生远距离的审视。正是在形象与抽象的交织中物理模型发挥美育功能上的迷人之处。
　　物理模型是按照物理学研究的特定目的,通过科学思维对事物的抽象描述;用物质形式或思维形式使事物本质关系的再现。人们通过对物理模型的认识与研究,来获得事物运动变化规律,它是一种物理科学研究的常用方法。在物理学中,每个具有代表性的理想化模型的提出,都推动物理学的发展,都标志着一种新思想的诞生。而物理教学不仅仅是一个传授物理概念、规律的简单过程,而更应该是挖掘蕴藏在物理概念、规律形成过程中的物理思想、物理方法的过程。通过物理模型,使教师对物理思想方法的理解等潜移默化地影响学生、感悟学生和培育学生,感受物理思想和方法的简洁美。
　　1.形象的特点。物理模型的建立是舍弃次要因素,把握主要因素,可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,化复杂为简单,完成由现象到本质、由具体到抽象的过程;理想模型来源于现实,又高于现实。
　　2.条件性的特点。模型是在一定条件下使用的。现实世界中,建立物理模型,要具体问题具体分析。例如,质点模型。研究跳水运动员的动作时,不能把运动员看作质点。研究跳水运动员的轨迹时,能把运动员看作质点。研究火车过山洞的时间时,不能把火车看作质点。研究火车从甲站到乙站的时间,能把火车看作质点。理由是:研究运动员的动作时,评判的是运动员的翻腾等动作,运动员身体各部分的运动情况不完全相同,故不能看作质点;火车过山洞,火车的长短影响火车过山洞的时间,不能忽略,故不能看作质点。火车从甲站到乙站,火车本身的大小比它们的运动范围小的多,可以忽略它们形状和大小,故可看作质点。 代写论文 http://
　　3.发展性的特点。随着社会的进步,人类对事物的本质认识在不断深入,物理模型也相应地得到更好的完善。例如,原子模型建立就是一个不断完善的过程。从原子不可分割(atom),到汤姆生的枣糕式原子模型,再到瑟福提出的原子核式结构模型,再到波尔的原子轨道量子化,物理模型是不断发展和完善的。
　　总之,正确建立和使用物理模型可以提高学生认知和理解能力。例如,对质点模型有了充分的认识和理解,就容易理解和接受电学中点电荷模型、光学中的点光源模型等。也有利于将复杂问题简单化,使抽象的问题更直观、具体。建立物理模型的思想和方法让人感到一种简洁的美。
　　二、通过物理模型建立过程,体会物理思想的简洁美
　　物理模型的建立有助于对客观物理世界的真实认识,研究任何物理现象,都应分清主要因素和次要因素;也就是说,离开物理模型,就无法进行物理学的研究.物理模型是物理思想的产物,是科学地进行物理思维并从事物理研究的一种方法。通过物理模型建立过程,体会物理思想的简洁美。
　　1.对物理对象模型化。中学物理对物理对象构建了许多合理的理想模型,如:单摆、弹簧振子、理想气体、理想电流表、理想电压表等等。在使物理对象模型化的过程中,通过分析,抓住对象的主要因素和主要特征,略去次要因素和次要特征,就能有效地研究复杂问题的,也能解决类似问题。如质点,用一有质量的点来描绘,舍去物体的形状、大小、转动等性能,突出它所处的位置和质量的特性。当物体的大小在所研究的问题中可以忽略,就可当作质点来处理。还有点电荷,没有点电荷这个理想模型的建立,就无法计算出带电体之间的相互作用力。因为带电体之间的相互作用力,它与带电体的电荷多少,带电体的形状大小,带电体之间的相对位置及介质等多种因素有关,是非常复杂的.若把各种因素都一一考虑,不但得不出结果,还会对研究这种复杂现象感到束手无策;建立起单摆这一理想化模型后,可以解决类似于单摆的一系列问题:小孩荡秋千、在竖直的光滑圆弧轨道内作小幅度滚动的小球的周期问题等。 论文代写 http://

　　2.对物体条件模型化。条件模型的建立,能使我们研究的问题得到很大的简化。如:研究自由落体运动时,因物体所受的空气阻力远远小于重力,忽略空气的阻力。当研究带电粒子在电场中运动时,因粒子所受的重力远小于电场力,可以忽略重力的作用;在研究物体碰撞、爆炸时,因作用时间很短,忽略了摩擦、重力等,认为系统的动量守恒。在中学物理中有许多的条件模型,如:力学中的光滑面;热学中的绝热容器、电学中的恒定电流、匀强电场、匀强磁场等等,都是把物体所处的条件理想化了。
　　3.对物理过程模型化。过程模型就是将物理过程模型化,建立物理图景,将复杂的物理过程分解为几个简单的物理过程。例如,对平抛物体的运动,我们先将平抛物体分解两个简单的过程:一,水平方向:质点不受外力,做匀速直线运动;二,竖直方向:质点仅受重力,做自由落体运动。中学物理中有许多的条件模型,如:平抛运动、简谐运动、弹性碰撞;热学中的等温变化、等容变化、等压变化等等都是物理过程的模型。
　　物理教学要注意分析物理过程、建立物理模型,因为每一个物理模型是建立在对复杂的物理问题进行分析的基础上,抓住问题的本质特征和主要因素。突出物理问题的主干,疏通思路,建立清晰的物理图像,使物理问题化繁为简、化难为易,让学生感受到物理思想和方法的简洁美。 论文网 http://
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