第一篇：物理模型在中學物理教學中的作用

密 級

公 開

本科生畢業（學位）論文

淺談物理模型在中學物理教學中的應用

張俊(2008061204)

指導教師姓名： 劉曉春 職

稱： 講師

單

位： 物理與電子科學系 專 業 名

稱： 物理學 論文提交日期：

論文答辯日期：

學位授予單位： 黔南民族師范學院

答辯委員會主席: 論 文 評 閱 人:

****年**月**日

目錄

中文摘要···················································································································1 ABSTRACT···········································································································1 0引言·······································································································································1 1 物理模型的概念、分類和特征······························································1

1.1物理模型的概念·····························································································1

1.2物理模型的分類··························································································2 1.3物理模型的特征·························································································2 2物理模型的作用·······························································································3 3物理模型在中學物理教學中的意義····················································4 4結語·····································································································································4 5參考文獻···············································································································4

淺談物理模型在中學物理教學中的作用

張俊

（2008061204）

（黔南民族師范學院2008級（2）班 貴州 都勻 558000）

摘要：為了使人們逐漸掌握和理解物理學的重要和基本規律，物理學中用理想化模型代替實在，復雜的物理研究對象。即所謂的理想物理模型。它是物理學研究方法和邏輯思維的結晶，是研究物理規律的重要基石，也是貫穿于整個中學階段物理教學內容的重要組成部分

關鍵字：物理規律；理想物理模型；研究對象；中學物理教學

Showing physical model in high school physics teaching in the

role

Zhang jun(Qiannan Normal College for Nationalities level 2008(2)class student id 2008061204)Abstract: in order to make people gradually grasp of physics and understand the important and the basic rule, physics model with idealistic instead of really, complex physical research object.The so-called ideal physical model.It is physics research methods and the logic of crystallization, is the cornerstone of physical laws, and throughout the middle school physics teaching is an important part of content

Key word: physical laws ideal； physical model； research object； middle school physics teaching

0 引言

物理模型是物理規律和理論賴以建立的基礎，在中學物理中，學生所學習的每一條物理原理、定理或定律都與一定的物理模型相聯系。解決每個物理問題的過程，都選用物理模型。熟練使用模型方法是學生應該具備的基本物理素質。在中學物理教學中如何引導學生對物理模型及其科學方法的正確有效建立及其思維方法的掌握，直接關系到中午物理教學及學生學習的成敗。中學生的感性思維要大于理性思維，由于邏輯思維沒有得到充分發展，處于對未知的事物的好奇心，但他們更依賴于視覺得到的東西，而不是用邏輯思維去分析，對于那些陌生而深奧的知識和規律他們心存恐懼[1]，例如物理上的許多未知的物理量、定律和規律。這時候就需要用一些常見的或是容易想象的模型替代。即建立物理模型：舍棄次要因素，抓住主要因素，從而突出客觀事物的本質特征。感覺是人腦對直

接作用于感覺器官的客觀事物的個別屬性，人的認識活動是從感覺開始的，通過感覺不僅能夠了解客觀事物的各種屬性，而且也能夠知道身體內部的狀況和變化，感覺是意識和心理活動的重要依據，是意識對外部世界的直觀反映，也是人腦于外部世界的直接聯系，割斷了這種聯系，大腦就無法反映客觀存在，意識也就無從產生，感覺是客觀內容和主觀形式的統一。[2]這就是物理模型存在的意義 物理模型的概念、分類和特征 1.1物理模型的概念

在物理學研究中，為了便于研究，人們在觀察和實驗時，會忽略研究對象和物理過程中的次要因素而只抓住主要因素，從而掌握研究對象的基本性質和重要物理規律。在科學研究中，一種重要的方法就是在研究事物時經常忽略事物的次要因素而抓住事物的主要因素，從而得出事物的結果，性質或規律。同樣物理學是一門研究物質最普遍，最基本的運動形式的自然科學，而所有的自然現象都不是孤立的。這種事物之間復雜的相互聯系，一方面反映了事物聯系的的規律性，同時又存在許多偶然性，使我們的研究產生了復雜性。這種把物理研究對象形式化，純粹化的方法是一種理想化的方法，理想化的研究對象就是物理學中的理想化物理模型。理想化物理模型是學習物理知識的還重要方法和手段，在中學物理知識構架和學習中始終起著非常重要的作用。所謂的物理模型：即建立在分析現象與機理認識基礎上的模型。1.2物理模型的分類

物理模型分為三類：物質模型、狀態模型、過程模型。（1）物質模型。物質可分為實體物質和場物質。

實體物質模型有力學中的質點、輕質彈簧、彈性小球等；電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等；氣體性質中的理想氣體；光學中的薄透鏡、均勻介質等。

場物質模型有如勻強電場、勻強磁場等都是空間場物質的模型。

（2）狀態模型。研究流體力學時，流體的穩恒流動（狀態）；研究理想氣體時，氣體的平衡態；研究原子物理時，原子所處的基態和激發態等都屬于狀態模型。（3）過程模型。在研究質點運動時，如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動等；在研究理想氣體狀態變化時，如等溫變化、等壓變化、等容變化、絕熱變化等；還有一些物理量的均勻變化的過程，如某勻強磁場的磁感應強度均勻減小、均勻增加等；非均勻變化的過程，如汽車突然停止都屬于理想的過程模型。

模型是對實際問題的抽象，每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍學生在學習和應用模型解決問題時，要弄清模型的使用條件，要根據實際情況加以

運用。比如一列火車的運行，能否看成質點，就要根據質點的概念和要研究的火車運動情況而定，在研究火車過橋所需時間時，火車的長度相對于橋長來說，一般不能忽略，所以不能看成質點；在研究火車從北京到上海所需的時間時，火車的長度遠遠小于北京到上海的距離，可忽略不記，因此火車就可以看成為質點。1.3物理模型的特征

（1）科學性。模型方法是一種抓主要矛盾的方法。抓做影響問題的主要因素，突出研究對象本質特性，忽略次要特性，是一種合理的近似，所以，具有科學性；以理想氣體分子微光模型為例，理想氣體即分子本身的線度與氣體分子間的平均距離相比可以忽略不計：除碰撞的瞬間外，分子之間以及分子與容器器壁之間都無相互作用。

（2）抽象性。抽象是建立物理模型的基本思維方法。許多物理模型特別是理想物理模型都是抽象的產物，理想模型是科學抽象與概括的結果，在物理學中到處可見，如質點、理想氣體、點電荷，線電流等。例如：質點模型是用一個沒有大小，形狀，只有質量的幾何點來代替實物。

（3）假定性。由于物理事物的復雜性，某些物理事物的本質、組成、結構、規律等比較隱蔽，在搞不清楚時候，人們在研究觀察時會先提出假說，建立物理模型。例如哥白尼關于天體運行的太陽系模型、盧瑟福關于原子的核式結構模型、關于原子核的殼層模型等。當然，物理假說的正確性要用物理實驗來檢驗，并不斷完善和修正。

（4）形象性。建立物理模型的過程既利用了抽象思維的方法，也利用了形象類比等形象思維的方法，是抽象思維和形象思維共同作用的過程，因而也具有形象性。物理學家鄧錫銘1987年提出的以光流體模型處理光束傳輸問題的方法，就借助了物理直覺形象，他把光想象為一種流體，由于光流體模型的建立，使得光束傳輸的幾何光學特性和波動光學特性結合了起來，既直觀，有形象，而且因具有嚴密的物理學理論基礎而不失其周密性和細致化。

（5）局限性。物理模型是在一定條件下正確反映了研究對象的本質特性，因此一切物理模型都具有一定的適用范圍和限制，不能過分夸大。不然會產生錯誤。例如：用氣體的彈性剛體模型解釋粘滯系數與溫度的關系時與實際產生偏差等。2物理模型的作用

中學物理模型教學包括物理概念、規律和習題解析等方面的應用。我們通過對物理模型的教學時學生能夠：建立模型、概括總結、觸類旁通；利用等效法化簡為繁；從個別到一般的認識方法。物理模型的作用主要有以下三個方面：（1）使復雜問題簡單化。等效的問題在不少的物理過程或現象中也是存在的，如做功和熱傳遞在改變物體內能方面是等效的。如果我們在應用物理模型時采用等效法去建立物理模型，將會使問題大大的簡化[3]。物理學研究對象是十分復

雜的客觀世界，其起作用的因素很多，需要把復雜問題簡單化，便于人們理解和掌握，而模型方法恰好體現：抓主要矛盾，突出問題的本質，可以使研究工作大為簡化。例如，在研究物體的機械運動時，實際上的運動往往非常復雜，不可能有單純的直線運動，勻速運動，圓周運動。為了使研究變為可能和簡化，我們先忽略某些次要因素，把問題理想化的方法，如引入勻速直線運動，勻變速直線運動，勻速圓周運動和簡諧運動等理想化的運動，以便于學生更好的理解，由淺入深逐步掌握物理知識。這就是先建立理想化的物理模型，然后在一定條件下，用于處理某些實際問題。最后達到教學目的。

（2）逐步逼近實際。應用模型方法研究物理問題，能使問題的本質突出，關系明朗，有利于問題的解決。但我們也要看到次要因素雖然對研究對象影響不大，但是還是有影響，所以忽略次要因素得到的結論必然是近似的，與實際有一定差距。弄清楚主要因素后，在考慮次要因素，這樣做一級近似就逐漸逼近實際。而建立物理模型為研究實際事物（原型）提供一個比較的標準，從而開辟了研究實際事物的特征和變化規律的途徑。例如我們在研究機械能守恒時，我們經常會用到“光滑”這個字眼，其實在現實中光滑是不存在的，但是我們可以通過這種假設的理想狀態來研究整個過程，這樣得出的實驗數據再與理論想比較。最后再推廣到實際中，這樣就可以更好的理解誤差的來源，也方便學生理解機械能守恒的由來，可以加強記憶。

（3）做出科學預言。作為對物理事物簡化描述的物理模型，不僅能夠解釋物理現象和實驗定律，而且常能做出科學預言。例如在熱機效率的研究中，人們實際熱機的效率總是小于可逆卡諾熱機的效率，這就啟發人們在設計熱機時，盡可能接近于卡諾熱機，以提高熱機效率。在固體理論的研究中，常常以沒有“缺陷”的理想晶體作為研究對象。當時從應用量子力學對理論晶體進行計算的結果。發現理想晶體的強度竟然比普通金屬材料大一千倍，物理學家認為，理想晶體的強度竟然比實際晶體大一千倍，那么常見的金屬材料強度之所以減弱，就是由于有許多“缺陷”，加入能減少材料中的這些缺陷，那就能提高金屬材料的強度，從而大大減少金屬，實踐證明，物理學家的預言是正確的。

在中學物理教學中，物理模型可以培養學生正確的科學思維方法，中學物理教學中培養學生正確的思維方法是提高物理思維能力的基礎，初學物理的學生往往只注意知識的學習，并不關心思維方法是否正確，而在整個中學的物理學習中，不同階段的物理學習思維方法有不同的要求和特點，對此特點和規律的掌握直接影響學習物理思維的發展和學習效果，因此引導學生建立和運用正確的思維方法至關重要，在物理教學過程中物理模型的建立和分析過程就是科學的思維方法培養和建立過程，由此能使學生運用物理思維方式正確透徹理解物理概念，物理規律和掌握、理解物理運動的過程[4]。

同樣，物理模型還可以便于學生理解物理學中的難點，中學物理教材中有很多物理知識比較抽象難懂，學生不容易理解和掌握，我來模型就是科學抽象方法的一種形式，它是以客觀實在為原型經過科學抽象的產物，是客體主要特性的反映，通過物理模型的教學，突出問題的主要因素，忽略次要因素，幫助學生建立清晰起的物理研究對象，達到疏通思維道理，使物理問題化繁為簡，化難為易，起到降低教學難度的作用，易于學生理解和掌握物理研究對象的本質特性及其規律，如質點、理想氣體、點電荷，點電源等等。學生在理解這些概念時，很難把握其實質，而建立概念模型是一種有效的思維方式。3物理模型在中學物理教學中的意義

教師在教學中必須認識研究教材、吃透教材，將各章節知識系統化 [5] 在此基礎上形成物理模型。在以物理模型作為教學的切入點。二學生通過物理模型的應用可以使抽象、復雜的物理問題形象化、具體化。便于物理知識應用于實際，便于學生對知識的學習。同時物理模型的建立過程對學生認識和處理問題有著重要指導和現實意義

由于客觀事物具有質的多樣性，它們的物理性質和運動規律往往是很復雜的，不可能一下子把它們的規律全面認識和掌握清楚，因而在中學物理教學中長采用物理模型來代替實在的客觀物體，可以使物體的性質和規律具有比較簡單簡明的形式，從而便于學生認識和掌握它們的概念、運動規律及其本質特征。建立物理模型也是一種科學的研究方法和思維方式，它的運用有助于學生思維品質的提高。建立和正確使用物理模型可以提高學生理解和接受新知識的能力，同時也有助于學生掌握物理學的研究方法，可使學生對物理本質的理解更加細致深入，對物理問題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在物理教學中有著重要的物理思維方法、物理研究方法等方面的價值意義。4結語

物理模型在物理學研究和教學中有著非常重要的作用，它是學生學習物理知識的基石。同時，物理模型也貫穿于整個中學物理教材的個部分的內容中，學生對于一些重要物理知識、規律的掌握、理解及其思維能力的培養都建立在對物理模型的掌握和理解之上，所以，中學物理教學過程中的各個階段都要特別注意對學生物理模型的建立、理解、掌握的基本思路、基本方法的培養和訓練。只有讓學生在潛移默化之中培養了這種思維才能讓他們的物理素質能夠得到最大的發展，這也正符合我們素質教育的要求。

總之，在教學過程中應用好物理模型，能將難點知識簡化，便于學生接受，同時能啟發學生思維，提高學生的理解能力，是我們在進行素質教育的重要一環。但是在應用物理模型應該注意[6]:(1)模型是在一定條件下適用的，現實世界中，有很多事物與這種“理想模型”十分接近，在一定場合，一定條件下，作為

一種近似，可以把實際事物當做“理想模型”來處理。但是也要具體情況具體分析。例如在研究地球繞太陽公轉時，由于地球與太陽的平均距離相對于地球自身大得多，即地球的形狀、大小對研究過程可以忽略不計，這樣可以把地球當作質點來處理。但是在研究地球自轉時，地球各點轉動半徑不同，地球的形狀、大小不能忽略，此時就不能把地球當做質點來處理。（2）物理模型是不斷完善發展的。隨著社會不斷進步，人類對事物本質的認識也是不斷深入和提高的，物理模型也相應的由初級向高級發展并不斷完善。例如原子模型的痛楚就是不斷完善的過程。

參考文獻

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第二篇：在物理教學中建構物理模型

類別：教學設計 題目：在物理教學中建構物理模型

學校：溧陽市平橋初級中學 姓名：譚成峰 電話：*** 在物理教學中建構物理模型

摘要：中學物理教材中有許多物理知識比較抽象，學生往往不易理解和接受，并會因此而失去學習的信心。但如果借助“物理建模思想構建”教學，采用模型構建思想的方法，突出物理情景問題的主要部分，疏通思路，幫助學生建立起清晰的物理情景，使物理問題簡單化，這樣不僅起到增強學生學習的自信心的作用，同時還潛意識地培養了學生的創造性的能力，提高教學質量。關鍵詞：建構 物理模型 理想化

根據新課程標準要求，中學物理要體現“從生活走進物理，從物理走向生活”的新理念。所以在教學中能否將實際問題與頭腦中已有物理模型建立聯系，將實際問題轉換為物理問題是關鍵。物理模型在實際問題與物理問題間起到了橋梁的作用，本文將從物理模型的概念、重要作用，以及教學中如何指導學生建構物理模型等方面談下自己的看法。

一、認識物理教學中的物理模型法

物理學是一門研究物質最普遍、最基本的運動形式的自然科學。而所有的自然現象都不是孤立的。這種事物之間復雜的相互聯系，一方面反映了必然聯系的規律性，同時又存在著許多偶然性，使我們的研究產生了復雜性。因此，許多比較復雜的問題需要我們引入能夠描述其要點的輔助量或建立理想化模型，幫助研究與解決問題，這就是模型法。建構理想化模型是物理學研究中常用的方法。

物理模型是理論知識的一種初級形式，就是將我們研究的物理對象或物理過程、情境通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法，進行“去次取主”、“化繁為簡”的處理，把反應研究對象的本質特征抽象出來，構成一個概念或實物的體系，就形成物理模型。物理模型既源于實踐,而又高于實踐，在我們的生活、生產、科技領域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的構建是一種重要的 科學思維方法，通過對物理現象或過程，從而尋找出反映物理現象或物理過程的內在本質及內在規律達到認識問題的目的。

二、物理模型在初中物理教學中的作用

在物理學習中，有的學生經常拿到物理題目無從下手，造成這種情況的原因是多方面的，但其中一個重要原因，就是這部分學生基礎不牢，沒有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門培養思維的學科，它特別強調一個“悟”字，思考的越多，感悟的越多，屬于自己的東西也就越多。因此，我們在平時解題中千萬不能貪多求快，要能概括出題目所屬的物理模型，這樣做不僅能達到舉一反三的目的，久而久之，物理建摸的本領也會得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領很多看似復雜的題目就會迎刃而解。因此，在物理學習中建立合理的模型會給我們的學習帶來事半功倍的效果。

例如：有些物理問題、現象或過程非常抽象，難以理解，運用模型思維建立起模型，將使問題變得直觀形象。如在研究光現象時，用光線形象表示光的傳播路徑：即沿光的傳播路線畫一條直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。而實際上我們在觀察太陽、電燈??光源所發出的光時，是看不見帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型，只是為了研究光現象方便，如果不用光路圖就很難學習光現象的知識。同樣，用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見，摸不著的，為了更好地研究物體受力，并發現其中的規律，我們用一根帶箭頭的線段來表示力。研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型。在研究磁場時用磁感線描述磁場等等。這些模型的建立，使很多物理現象變得很直觀，更易于我們接受。

同樣，在物理教學中，很多問題也是很復雜的，很難研究的。如能將其轉化成物理模型將使問題變得簡單化。如：對物體進行受力分析時，可以不考慮物體的形狀和大小，可以把物體看成一個質點，物體受到的力都作用在一點上。同樣，生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動，在我們研究運動問題的時候，在某種條件下，我們就可以認為物體做的是勻速直線運動。

三、如何在中學物理教學中構建及應用物理模型 縱觀物理學發展史，許多重大的發現與結論，都是由于科學家們經過大膽的猜想構思，創建出科學的理想化的物理模型，并通過實驗檢驗或實踐驗證，模型與事實基礎很好吻合前提下獲得的。如： 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，當斜槽充分光滑時，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球為達到初始高度,將運動很遠。如果末端完全水平，小球將一直運動下去，永不停止。正因為伽里略構建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發現。

同樣，在我們日常的教學過程中發現，有心的同學熟練掌握了這些物理模型，就可將一些看似復雜的物理情景化解為簡單模型的組合，靈活簡便地解出難題，可謂熟能生巧。而沒留心的同學只會根據最基本的概念規律去推證，結果費時費力，即使得出了結果，心中對那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更談不上觸類旁通，溫故知新。所以在日常教學中，要指導學生會運用物理模型分析和解答實際的物理問題，在解決問題中培養與訓練學生的物理模型，其基本步驟為：

（1）通過審題，攝取題目有效信息.如：物理現象、物理事實、物理情景、物理狀態、物理過程等.（2）在尋找與已有信息（某種知識、方法、模型）的相似、相近或聯系，通過類比聯想或抽象概括，或邏輯推理等，建立起新的物理模型，將新情景問題“難題”轉化為常規命題.（3）選擇相關的物理規律求解.我們平常碰到的一些物理習題，就是依據一定的物理規律、物理模型精心構思設計而成的。只要找到事物間的聯系，就可迅速找到解決問題的途徑。

例題：（2009年荊州市中考試題）電路中有一個滑動變阻器，現測得其兩端電壓為9V，移動滑片后，測得其兩端電壓變化了6V，如果通過滑動變阻器的電流變化了1.5A，則()A．移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω B．移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω C．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓一定為3V D．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V 分析：本題沒有給出電路圖，電路中的元件和連接方式都不清楚，不知從何下手，下面我們就從模型建構的角度入手：

建構模型的指導思想——為了解釋一些物理現象，我們需要提出種種假說或假設。我們在解釋本題電壓電流變化時，不妨也提出一些假設，通過分析、推理去判斷假設是否正確，這也是我們通常所講的假設法。

本題模型建構的詳細過程：

1定性。即確定電路各元件及其連接關系。電路中一般有電源，導線和開關，由題目知道該電路中還有一個滑動變阻器；移動滑片后，測得滑動變阻器兩端電壓發生變化，說明該電路中還有一個電阻與其串聯（假設是并聯，則滑動變阻器兩端電壓將保持不變）。此時形成電路初步模型如右圖1，這個電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見，學生分析解答的過程，就是識別和還原，開發和利用原有物理模型的過程。在分析物理問題時，需要有根據的抽象，剔粗取精、去偽存真。

2定量。即運用電路公式和規律確定各物理量的大小。這里有兩種移動滑片的情況：

一是向左移動滑片，電阻變小，滑動變阻器兩端的電壓將減小6V，為3V。通過滑動變阻器的電流增大了1.5A，所以此時電流應大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值R應小于2Ω。可以假設R＝1Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進一步可知移動滑片前的電流為1.5A，再結合串聯電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝15V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖2所示。

二是向右移動滑片，電阻變大，滑動變阻器兩端的電壓將增大6V，為15V。通過滑動變阻器的電流減小了1.5A，所以此前電流應大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值R應小于6Ω。可以假設R＝3Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進一步可知移動滑片后的電流為1.5A，再結合串聯電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝21V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖3所示。

由上可知，移動滑片前后滑動變阻器接人電路的阻值都不是4Ω，故A、B錯；移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V，也可能為3V，故選D。

總之，由于客觀事物具有多樣性，人們不可能一下把它們認識清楚，而采用理想化的客體，即建立正確的物理模型來代替實在的客體，就可以使事物的規律具有比較簡單的形式，便于教師引導學生去認識和掌握它們，使學生對物理本質的理解更加細致深入，對解決物理問 題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中學物理教學中有其不可替代的作用和重要的價值。

參考文獻：

1、禹雙青，物理模型方法學習策略探討，湖南師范大學：教育，2005年

2、喬際平等著.《物理學科教育學》.北京：首都師范大學出版社，2000.1

3、呂明德：學習建構主義理論 培養學生創新能力 中學物理教學探討2001/5

4、史獻計，物理模型建構的心理過程分析，《物理教師》，2005年第4期

第三篇：實驗在中學物理教學中的作用分析

實驗在中學物理教學中的作用分析

?τ謚醒Ю砜平萄Ф?言，物理教學是其中極為重要的組成部分，對于學生各方面能力的養成存在重要意義。中學物理是實驗性很強的教學科目，實驗教學也就成為物理教學中的主要構成。在中學物理教學當中不斷加強實驗教學，不僅可以提高學生的實驗能力，幫助學生養成動手操作能力等，還可以讓學生正確認識物理實驗。但是，我國目前絕大多數中學生的物理實驗能力相對較弱，很多學校及物理教師都未能認識到實驗的重要價值，在教學當中出現了明顯的“重理論、輕實驗”的問題，這就會造成中學物理教學的質量出現嚴重下降，學生的能力也得不到有效提高。針對物理教學當中實驗的作用進行分析，以此確保物理實驗在實際教學中得到科學的應用。

一、提高學生動手能力

在中學物理教學當中，很多小的實驗在材料選擇方面極為容易，也很貼近學生的日常生活等，學生操作起來十分簡單且具有直接明了的特點。這些物理小實驗可以幫助學生更好地理解教師課上所講的物理知識，并且不斷激發學生的物理學習興趣等，還能顯著提高學生自身的動手能力，進而帶動學生的智力與操作能力全面發展。

在中學物理電磁鐵的相關內容教學當中，某物理教師讓學生按照教材中的電磁鐵制作方法進行自己手動制作，并且讓學生將自己的作品進行展示。在之后的幾天時間之內，很多學生都向該教師詢問提高電磁鐵自身磁性的方法等，以保證自己制作的電磁鐵有更好的磁性。在學生自己制作電磁鐵的過程當中，該教師發現，很多學生都對電磁鐵的相關特點等形成了科學的認識。事實證明，該教師在后續講解電磁鐵的相關內容時，班級內的學生對電磁鐵的特點等相關知識接受較快，掌握程度較高。與此同時，學生在自己制作電磁鐵的過程當中，動手操作能力也得到了顯著的提高，這對于學生的全面發展也極為關鍵。

二、幫助學生掌握基本方法

在中學物理教學當中，教師可以利用物理實驗等幫助學生對相關的物理現象及具體的變化過程進行觀察與分析，并且讓學生進行實際操作等。這樣一來，學生在進行實驗的過程當中就可以獲得相關的數據與資料等，并且可以在對上述資料等進行概括與分析等，進而得出相關的結論。在此過程當中，學生通過物理實驗可以獲得大量的物理知識，實驗技能得到了顯著提高，學生在此過程中也會受到相應啟發，認識到物理學當中的基本方法等。學生在掌握基本的物理研究方法之后，就可以充分認識到物理學科的性質，并且掌握研究物理實驗的相關方法，學會如何學習物理。學生通過實驗掌握基本的物理方法等，對于學生日后學習物理知識有重要的基礎性作用，也能不斷激發學生的個人創造力。

三、分組實驗的作用

在物理實驗當中，分組實驗是一種常見的實驗類型，一般都是以驗證性實驗與測量型實驗為主。中學物理教師在實驗教學當中經常會選擇這種分組實驗，需要讓學生進入相應的角色當中，并且充分調動學生的各項感官等完成實驗探索。根據相關實驗進行分析后可以得出，實驗教學的最終目的并非在于教師完成某一過程，主要是在于利用某種實驗等幫助學生從行為上產生相應的變化，如在對實驗的認識及理解方面等。如果中學物理教師可以讓學生參與到實驗教學當中，就可以加強學生的具體認識。

某中學物理教師在講解與電路相關的物理知識時，可以讓學生參與分組實驗，將班級內的學生分為不同的小組，利用相關的器材等連接電路，讓小燈泡發光，并且告知學生電路的連接方式不止存在一種，讓學生以小組為單位進行電路實驗。該教師會將不同小組的電路連接方式進行對比，并且組織班級內的學生進行自主比較，找出不同小組的連接方式中的共同點進行歸納，并且得出相關的結論等。在實驗結束之后，該教師還指導學生進行分組討論，總結串聯與并聯的相關特點等，并且將電路的識別方式等告知學生，幫助學生鞏固知識。該教師通過分組實驗的教學方法，可以幫助學生掌握相關的物理知識，并且讓學生在自主分組實驗的過程當中養成良好的實驗習慣，學生也學會了如何尊重客觀事實等。

四、演示實驗的相關作用

在中學物理實驗當中，很多教師還會選擇演示實驗的方式。中學物理教學中的很多內容都與實際生活存在聯系，但是實際現象的復雜性更為明顯，與很多因素相關。對于中學生而言，物理知識的掌握尚未形成有效的系統，所以很難感知生活中存在的物理現象，也無法從生活當中認識到物理知識的本質。所以，中學物理教師可以選擇演示實驗的方式，將物理相關現象的特點等體現出來，幫助學生獲得深刻的認識。

在演示實驗當中，存在生動形象的特點，中學物理教師可以利用實驗等進行分析，引導學生對相關物理現象進行觀察，讓學生在看到實驗現象的同時掌握具體的觀察方法等，這樣就可以不斷培養學生的觀察能力，也能保證學生在觀察過程中的細致性。比如，某中學物理教師就在大氣壓的相關內容講解當中應用了演示實驗的方式。該教師將用酒精浸濕的棉花放入廣口瓶當中，并且將棉花點燃，讓棉花持續燃燒一段時間，之后將剝去外殼的熟雞蛋放置在廣口瓶之上。這樣，熟雞蛋就可以在廣口瓶內部及外部壓強差的影響下，被壓入廣口瓶當中。學生在對演示實驗進行觀察之后，不僅可以認識到相關的物理現象，其觀察能力也出現了明顯提高，學生的學習積極性也被不斷調動。

很多教師發現，在物理教學當中，學生連續保持注意力的時間在20min以下，很多學生甚至無法集中注意力，這就會導致學生的物理學習受到嚴重影響。而教師如果在物理教學中應用演示實驗，就可以吸引學生的物理學習興趣，甚至一些在平時物理學習當中不感興趣的學生都會想要觀察實驗的情況。這樣就可以不斷調動學生的積極性，實現物理教學有效開展。

五、結語

物理本身是一門以觀察與實驗為主要基礎的科學，物理學科中相關規律的發現都是以實驗為基礎展開的，物理研究者及物理學家的各種物理理論也需要實驗加以驗證，以此保證物理理論的科學性。對于中學物理教學而言，實驗也是與教學聯系最為緊密的部分，相關的概念、理論與規律等都是在物理實驗的基礎上所得出，實驗也成為了中學物理教學中必不可少的重要組成部分。中學物理教師應當切實認識到物理實驗的自身作用，并且在教學中多結合相關實驗，指導學生自己開展實驗，以此提高物理教學質量，進而全方位提高學生的綜合能力。

第四篇：淺析多媒體在中學物理教學中的作用

淺析多媒體在中學物理教學中的作用 湖南溆浦低莊鎮中學 唐建華

[內容摘要] 本文以我校師生運用多媒體教學，努力探索課改為背景，通過典型事例，辨析了對多媒體教學的錯誤認識，說明了多媒體在激發學生思維、培養學生能力、以及課堂實際教學中所起的重要作用。

[關鍵詞] 多媒體 物理教學 更新觀念 應用

在科學技術迅猛發展的今天，傳統的教學媒體如黑板、教科書等由于其承載

信息的種類和能力都十分有限，遠遠滿足不了現代教學的需要。隨著電子技術的發展，出現了大量媒體，如幻燈、投影、錄音、錄像等，這些媒體承載信息的能力大大提高，已被廣泛應用于教學領域，但這些媒體也在一定程度上存在各自的弱點，如幻燈投影不易表現事物的運動，電視錄像缺乏靈活的交互功能，不能實現人機對話，更談不上智能化。教師運用現代多媒體信息技術對教學活動進行創造性設計,發揮計算機輔助教學的特有功能,把信息技術和初中物理教學的學科特點結合起來,可以使教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化,有利于充分揭示物理概念的形成與發展,展示物理思維的形成過程,使物理課堂教學收到事半功倍的效果。

一、合理利用多媒體課件,有利于提高學生的學習積極性

“興趣是最好的老師”,有良好的興趣就有良好的學習動機,但不是每個學生都具有良好的學習物理的興趣。“好奇”是學生的天性,他們對新穎的事物、知道而沒有見過的事物都感興趣,要激發學生的學習物理的積極性,就必須滿足他們這些需求。我在《光的折射》的教學中,利用截取的視頻文件,給學生展示了海市蜃樓的美妙景觀,使學生對光的折射有了進一步的認識。通過這種做法我體會到將多媒體信息技術融于課堂教學,利用多媒體信息技術圖文并茂、聲像并舉、能動會變、形象直觀的特點為學生創設各種情境,可激起學生的各種感官的參與,調動學生強烈的學習欲望,激發動機和興趣。

二、合理利用多媒體課件,有利于在教學活動中創設情景

物理教學過程,事實上就是學生在教師的引導下,對物理問題的解決方法進行研究,探索的過程,繼而對其進行應用,創新的過程,于是,教師如何設計物理問題,選擇物理問題就成為物理教學活動的關鍵。而問題又產生于情境,因此,教師在教學活動中創設情景就是組織課堂教學的核心。多媒體教學課件的應用為我們提供了強大的情景資源。例如:我在《牛頓第一定律》的教學中,利用Flash制作動態的課件,模擬真實實驗中不可能做到的情景,學生通過探索,發現了隱藏在其中的規律,深刻的理解了牛頓第一定律的意義。由此可見,多媒體課件創設情景產生的作用是傳統教學手段無法比擬的。

三、運用多媒體呈現物理現象，提高課堂教學效果。

很多演示實驗，由于器材和條件所限，實驗的可見度小，效果差。常常是前面的學生看門道，后面的學生看熱鬧。例如：演示實驗“磁體周圍有磁場”時過去我們的做法是，先把六個小磁針放在講桌上圍成一個圓圈狀，中間放一個條形磁鐵，觀察小磁針南、北極的方向變化。但是，由于學生是坐在座位上，只有前排學生能看得清楚。由于磁針太小，就連前排的學生也很難看清楚，為了提高效果，教師不得不將實驗送到學生面前巡回展示。白白浪費時間。采用多媒體后，我將磁鐵和磁針全部放在投影儀上，整個現象清晰可見，即使坐在最后面的同學也能看得一清二楚。既提高了效果，還節省了時間。

四、合理利用多媒體課件,有利于學生對物理現象的認識

物理是集嚴密性、邏輯性、精確性、創造性和想象力與一身的科學,物理教學則要求學生在教師設計的教學活動或提供的環境中通過積極的思維不斷了解、理解和掌握這門科學,于是體驗物理現象、揭示思維過程、促進學生思考就成為物理教育的特殊要求。多媒體信息技術在物理教育中存在深藏的潛力,幫助學生提高思維能力和理解能力,還可以培養學生的學習主動性。例如:我在《眼睛和眼鏡》的教學中,通過課件模擬近視眼和遠視眼的成因及其矯正,提高了學生對相關問題的認識。又例如:我在講解《宇宙和微觀世界》這一節內容之前,先要求學生自己利用網絡查詢并收集有關宇宙的資料,然后制作成幻燈片課件,在課堂展示,拓寬了對宇宙的認識,培養學生的學習主動性。

五、使用多媒體動態演示物理實驗，直觀形象，完整快速。許多物理概念很抽象，有時候只用嘴巴很難和學生講清楚，學生也無法想象出它的形成過程。運用多媒體可以生動形象的展現出來，啟發學生思維，降低理解難度。例如：磁感線的概念，傳統教學方法是，先在玻璃板上用磁鐵和鐵粉形成磁感線的形狀，然后端給學生看，學生對其過程仍不清楚。運用實多媒體后，一段視頻就可解決問題。跟傳統方法相比，概念的形成過程更清晰，學生掌握更快。再如，復習凸透鏡成像規律時，我們無需再做實驗，用一個falsh課件就能全面觀察到所有實驗現象。電學實驗我們還可以防真模擬，在學生自己實驗的基礎上再做訓練，順利回顧，加深理解。“時間和路程的計算”中研究對象的運動過程，“光學”中光線的傳播以及改變，“力學”中內燃機的四個沖程變化，力的，滑輪組的機械效率研究等等都可動態演示，添加聲音，效果可以想象。

六、運用多媒體課件講解例題和習題，節省時間加深對知識的理解，避免犯同樣錯誤。

例題和習題評講是物理課堂教學的重要環節之一，運用課件組織課堂練習十分方便。在教學過程中，準備好習題紙，教師無須在黑板上抄寫習題可直接播放課件。學生在答題過程中，教師巡回檢查，從答得較好和犯有典型錯誤的答題中各抽取一至二本，投影在屏幕上，組織學生評議，糾正錯誤。使學生能夠從錯誤的解法中加深對知識的理解，避免以后出現類似的錯誤。投影投出解題格式和解題過程比較規范的同學的做法，既給了這部分同學展現自我的機會，也為其他同學做到了示范的作用。

七、將多媒體課件融于教學過程,有助于減輕教師的教學工作量

教師在備課的過程中,需要查閱大量的相關資料,龐大的書庫也只有有限的資源,況且教師還要一本一本的找,一頁一頁的翻,這個過程耗費了教師大量的時間。網絡信息為教師提供了無窮無盡的教學資源,為廣大教師開展教學活動開辟了一條捷徑,只要在地址欄中輸入網址,就可以在很短的時間內通過下載,獲取自己所需要的資料,大大節省了教師備課的時間。計算機軟件實現了教師職能的部分代替,如:出題、評定等,減輕了教師的負擔。

現代化的教學手段和教學方式,它更體現和代表了一種新的教育思想和教學觀。多媒體計算機在物理課堂教學中的運用,既提高了課堂教學效率,又使物理課堂教學生動形象,激發學生的學習興趣,有利于培養學生多方面的能力。但也應注意到多媒體教學手段不能完全取代傳統的教學方法,而要與傳統的教學手段有機結合,和教師相比,多媒體教學仍處于教學中的輔助地位,即使多媒體完成了許多人力所不及的任務,也不能代替教師的全部工作,教學過程的諸環節仍需教師來組織實施,因此,廣大物理教師應當努力學習并掌握現代教學手段,尤其是多媒體計算機的使用,為物理教育教學工作服務。同時也要通過精心認真的教學設計,選擇最合適的教學媒體。在教學時,要充分發揮教師的主導作用,多媒體對現代教育必定會注入新的活力。

多媒體課件在物理教學中的作用不可低估,它在輔助學生認知的功能要勝過以往的任何技術手段。但它僅僅是課堂教學的一個輔助工具。教學活動過程的核心,是師生之間的情感互動交流過程,這個過程多媒體課件是無法取代的。在師生互動的教與學過程中,教師應客觀合理的將多媒體課件用于課堂教學中,積極探索多媒體課件與課堂教學的整合。

第五篇：物理學史在中學物理教學中的作用

1．物理學史的滲入有助于激發學生的學習興趣 傳統教學學生主體意識淡薄，老師習慣于邊講述，邊板書，學生只是被動聽課和記錄，沒有獨立思考的時間和空間；教師代替學生思考和總結，缺乏師生交流、生生互動；關注學生的心理狀況、興趣和愛好不夠，只關注學生的學習成績等。新課標強調學生的感受和對“過程”的經歷與體驗，要求老師在課堂教學中，尊重學生的想法和見解，哪怕是不對的；鼓勵學生質疑書本、質疑教師；要承認學生的差異；要重問題的思考、重認知的形成。“興趣是最好的老師”只有當學生對學習有了興趣，才能表現出學習的自覺性、主動性，才能積極主動去克服學習中遇到的困難。對物理學史的回顧，了解物理學家的生平、各學派間的爭端以及尚未解開的物理課題等可以消除學生對物理知識來源的神秘感。學生就不會認為各個物理學概念、原理和定律的獲得只是歷史上的某些科學偉人們的“靈感”，不是歷史的巧合和偶然的機遇，科學家也是付出艱辛的努力才能獲得巨大的成功（靈感、頓悟只垂青于天才而又勤奮的頭腦），以此來激發學生學習物理的興趣。

在講述物理學史時還可以將科學家作為普通人的一面講給學生聽以引發學生的興趣。如麥克斯韋少年就出名，牛頓、愛因斯坦學生時代卻并不出色；科學家也會犯錯誤，約里奧.居里夫婦把已經發現的中子錯誤解釋為伽瑪射線；著名科學家的身份又是也很普通的，比如愛因斯坦是專利局職員；莫爾斯是畫家；亞當斯、勒維利是學生和天文愛好者；歐姆是中學教師。法拉弟、焦耳、瓦特都是自學成材。這些科學家不畏艱險，不慕利祿，不怕權威，追求真理的高尚品質，對培養學生實事求是的科學態度、獻身科學的探索精神起著潛移默化的作用。

2． 物理學史的滲入有利于培養學生的科學思想方法 物理學之所以被人們公認為一門重要的科學, 不僅僅在于它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示，還因為它在發展、成長的過程中, 形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。例如：觀察和實驗、類比和聯想、猜測和試探、分析和綜合、佯謬和反證方法、科學假設方法等等。

物理學最基本的研究方法是：假說——實驗——理論（或新假說）。科學家在研究問題時，一般根據以往的觀察、實驗或各種實驗得來的知識進行推斷，得出初步的結論，這就是“假說”。為了驗證假說是否正確，需要進一步“實驗”，如果大量的實驗結果證明假說是正確的，這種“假說”就上升為“理論”；否則，就要被修改、補充或放棄，這就是科學發展的一般規律。