初中物理中的模型法范文

导语：如何才能写好一篇初中物理中的模型法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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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： 

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【关键词】物理模型 初中物理 重要作用

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）13-0130-01

模型在我们的日常生活中、工程技术和科学研究中经常见到，它对我们的生产生活具有很大的帮助。而物理模型就是将复杂问题转换为简单问题，通过画图形式直观表达知识的过程。学生可以通过物理模型的学习对疑难问题进行解答，突出物理问题的重要部分，为学生清晰地建立物理图像，更直观地解决问题，让复杂的物理问题简单化。这样不仅降低了难度，同时也帮助学生建立了信心，培养了学生的逻辑思维能力。

一 初中物理简述

初中物理是义务教育的基础学科，也是中考的必考科目。物理模型在初中物理教学中占据着主导地位，随着课程的改革，物理问题研究的不断加深，学生学习物理变得困难。因此，部分学生因为物理的难度渐渐失去了兴趣，导致总体成绩不高，物理教育得不到完善，教育教学不能满足现在的教学需求。物理作为一门自然科学课程，比较难学，不能单凭死记硬背，要有自己的一套学习方法和学习技巧，不能因为物理的难度而放弃这门学科的学习。从目前初中物理的教学模式来看，教师对物理概念比较重视，还是局限于传统的教学理念。部分教师在物理教学过程中，把物理概念当成教学重点，让学生死记硬背物理概念，导致学生很难理解物理概念的真正意义，从而对物理学习失去兴趣。针对物理学科，我们要制订合适学生自己的学习计划，首先应独立做题，了解物理过程;其次应认真听讲并做好相关记录;最后应主动向别人学习。当然，仅凭课堂上老师的讲解是远远不够的，课后要针对老师讲解的内容加以复习，尤其是疑点难点，必须加深理解，这样才能学好物理，产生对物理学习的欲望。

二 物理模型的基本内涵

物理模型，就是利用图像进行疑难问题的解析，让学生很快地解决物理问题。物理模型具有一定的作用，主要表现在以下几个方面：（1）把复杂的问题变得简单化。（2）依据教学内容制作相关模型。（3）利用物理模型做出科学预言。物理模型主要由两个部分组成：直接模型与间接模型。直接模型是指通过对物理情景的描述，很快地在脑海中浮现出清晰的图像。例如习题中的点、小球以及木块等作为研究对象。间接模型是指对描述的物理情景不能直观地在大脑中得以呈现，通过自身的想象力与逻辑思维形成的抽象图形。显而易见，间接模型和直接模型相比较，要比直接模型难得多。然而在物理教学中，大多都是以间接模型为核心，通过物理情景的描述以及学生的想象力，找出正确的研究对象、物理过程等因素，针对这些抽象的事物，进行抽象的研究。因此，我们要培养学生的物理模型化能力，必须正确选择研究对象，根据题中的情景描述，清晰地建立正确的物理模型，这样在物理学习中，一些疑点难点能快捷地解决，同时也降低了物理学习的难度，让学生更轻松地学习物理，产生对物理学习的求知欲，实现物理教学目标。

三 物理模型在初中物理教学中的作用

物理模型在初中物理教学中有着举足轻重的作用。在物理学习中，不要把物理概念当成重点，要实际结合物理模型来学习。通过物理模型的学习，不仅降低了物理学习的难度，让复杂的问题转化为简单的问题，让疑点难点得以解决。针对一些抽象事物，我们以画图形式清晰地在学生的脑海中浮现。不仅拓展了学生丰富的想象力，同时也培养了学生学习物理的逻辑思维。比如：教师在讲解八年级下册第六章第三节物质的密度一课时，教师可以创设相关教学情境，让学生的头脑中出现直接模型的观念，以这样的形式开展情境教学，通过观察和学生亲自体验，让学生觉得亲切自然，从而激发学生的求知欲望。或者利用简单、有趣的模型口诀吸引学生的注意力，这节有关密度的口诀可以是：实验测密度，质量比体积，等量替换法，密度就可知。通过将物理模型运用到初中物理课堂的方法，不仅培养了学生的观察能力和创造能力，还能培养学生的逻辑思维能力。让学生有效地学习物理，对物理学习产生热情，提高物理成绩的同时达到物理教学目的。

四 结束语

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一、高中与初中物理教学的梯度

初中物理教学是以观察、实验为基础，使学生了解力学、热学、声学、光学、电学和原子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。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。

由于初中物理内容少，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，各部分知识相互联系，有的学生仍采用初中的那一套方法对待高中的物理学习，结果是学了一大堆公式，虽然背得很熟，但一用起来就不知从何下手，学生感到物理深奥难懂，从而心理上造成对物理的恐惧。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数学知识，物理规律的数学表达式明显加多加深，例如：匀变速直线运动公式常用的就有10个之多，每个公式涉及四个物理量，其中三个为矢量，并且各公式有不同的适用范围，学生在解题时常常感到无所适从；开始用图象表达物理规律，描述物理过程；矢量进入物理规律的表达式。

二、如何搞好初、高中物理教学的衔接

1．重视教材与教法研究

高中物理教师不单是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，降低“阶差”，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

高中物理教学大纲所指出，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，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。

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，要通过对物理概念和规律建立过程的讲解，使学生领会这种研究物理问题的方法；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。

物理模型建立的重要途径是物理习题讲解，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。物理习题做示意图是将抽象变形象、抽象变具体，建立物理模型的重要手段，要求学生审题时一边读题一边画图，养成良好的习惯。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．学习习惯的培养

教育家叶圣陶先生指出：“教育的本旨原来如此，养成能力，养成习惯。”培养学生良好的学习习惯是教育的一个重要目的，也是培养学生能力、实现教学目标的重要保证。如何培养良好的学习习惯，首先是要培养学生独立思考的习惯，独立思考是学好知识的前提，学生经过独立思考，就能很好地消化所学知识，才能真正想清其中的道理，从而更好地掌握它。其次培养学生自学能力，使其具有终身学习的能力，阅读是提高自学能力的重要途径，阅读是对学生进行智育的重要手段，阅读物理教材不能一扫而过，而应潜心研读，边读边思考，挖掘提炼、对重要内容反复推敲，对重要概念和规律要在理解的基础上熟练记忆，养成遇到问题能够独立思考以及通过阅读教材、查阅有关书籍和资料的习惯。

为了提高学生的阅读兴趣与效果，教师可以根据教材重点设计思考题，使学生有目的地带着问题去读书，设计一些对重点的、关键性的内容能激起思维矛盾的思考题，引起学生的思维兴趣和思维活动，同时还可以充分利用现代信息技术,利用电脑动画再现物理情景。同时强调科学记忆，反对死记硬背，准确的记忆是正确应用的基础，理解是物理记忆的关键，对比联系是记忆的有效方法，将所学知识与该知识应用的条件结合起来，形成条件化记忆才能有效地用来创造性地解决问题。

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“形同质异”与“形异质同”

带电体的电势及场强求解方法

几个易混的条件模型辨析

静电场中的“像电荷”及其应用

让“互联网+”走进物理课堂教学

奇妙的“水上升”趣味实验探究

巧用临界态判断连接体运动性质

高考题中的板块模型欣赏

一道电路动态分析题的三种解法

2015年高考试题中的叠加电场例析

关于电磁感应中金属棒运动位移题析

介绍一种指针平移磁电式电流表

初中物理中“短路”教学探讨

有关传送带问题的创新题型赏析

类比法在物理教学中的功能初探

初中物理校本课程的开发初探

略论高中物理习题教学的策略

浅析平行板电容器的动态变化问题

从“圆锥摆”到“瓦特速度调节器”

传送带模型中摩擦力的突变问题探讨

关于热机模拟实验的探究和改进

利用DIS测量声音在空气中的传播速度

例谈定值电阻在电学实验中的应用

灵活构建物理图像巧妙解决力学问题

提高学生物理解题能力的教学策略研究

命制电磁感应习题应注意题设条件的自洽性

PCK观照下的高中物理校本教研模式初探

比较法在“变压器”教学中应用初探

江苏物理高考实验试题研究及教学建议

运用“一题多解”训练学生的思维

从几道中考物理题谈实验探究题教学

探究“微视频”在高中物理教学中的作用

高中物理学案教学中存在的问题与解决策略

例谈利用微型物理实验提高学生的科学素养

生活问题导学在初中物理复习教学中的应用

培养学生解决物理问题的良好思维习惯初探

提高初中物理教师教学行为有效性的策略研究

基于“微探究”的《电场线》课堂教学案例分析

初中物理教学中培养学生思维能力策略初探

以地球为参考系下太阳系各行星运动轨迹的探讨

用活动引导学生发展的课堂教学设计策略初探

实验和理论相结合探究串联电路总电阻特点

亲历发现感悟科学探究——“探究平面镜成像特点”

基于“过程与方法目标”的初中物理命题初探

“翻转课堂”模式在高中物理实验教学中的应用

浅谈“翻转课堂”在初中物理有效教学中的运用

半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析

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【关键词】 初中物理研究方法应用指导

研究方法是人们在从事科学研究过程中不断总结、提炼出来的。由于人们认识问题的角度、研究对象的复杂性等因素，而且研究方法本身处于一个在不断地相互影响、相互结合、相互转化的动态发展过程中，所以对于研究方法的分类目前很难有一个完全统一的认识。

一. 等效法在教材中的应用

在研究屏幕镜成像时，我们用一根未点燃的蜡烛来代替点燃的蜡烛在镜中的像，以确定像的位置，这种物理的研究方法叫做等效法。

等效法在教材中也有多处体现，例如：在“探究浮力的大小”一节中“信息浏览”――网关之谜和阿基米德原理，讲述的就是用等体积的水来代替王冠体积的求体积的方法；“自我评价与作业”――曹冲称大象的故事，也说明了等体积代换的等效法。研究“液体的压强”也是通过固体压强的计算得出液体压强的计算方法。在测量大气压强的值试验中，托里钗利在实验中通过测量水银（液体）压强得出测量大气压强的值的方法，等等。

二. 转换法在教材中的应用

分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”。“，在比较电流大小时，教材在“活动1”是通过把一只小灯泡用导线跟一节干电池连通，再把这只小灯泡跟两节干电池连通，注意观察这两种情况下小灯泡的发光亮度。这一热效应实验来使学生认识电流大小和有无。课本中还有磁场、电流的磁场、内能等许多规律的认识都是通过转换的方法来认识的。

三. 控制变量法在教材中的应用

控制变量法――就是实验者通过控制某个或某几个字变量保持不变，从而研究因变量与其中某一变量的关系的一种研究方法。

控制变量法在初中物理教材中运用是最普通的一种方法。例如：在“怎样比较运动的快慢”一节开头的问题“同时启程的步行人和汽车人，我们怎样比较他们运动快慢？同是百米运动员，我们是怎样比较他们运动快慢的？”教材问题的处理实际上已提供了研究V的两种方法：（1）通过控制变量t来研究v与s的关系；（2）通过控制变量s来研究v与t的关系。在教材中如：密度、压强、功率、电阻、欧姆定律等的研究，都采用了控制变量的研究方法。

四.类比法在教材中的应用

类比法是从两个或两类对象中某些共有的相同或相似的属性，推出一个对象可能具有的另一个对象或另一类对象已经具有的属性的一种研究方法。

类比是非逻辑创造思维形式在主要的形式之一。通过类比法能有效地揭示自然规律，促进创造思维的发展，达到“他山之石，可以攻玉”的效果。

初中物理教材运用类比法对阐述某些角抽象的概念，从而使学生领悟其实质，例如“怎样认识和测量电压”将电流类比于水流，将电流形成的原因“电位差”类比于水流形成的原因“水位差”，学生通过旧和新的知识的迁移领悟电压这一较为抽象的概念；在“怎样认识和测量电流”，在“最快的信使”一节，都运用类比的方法，他有利于克服初中生抽象思维能力较差对学习造成的障碍，使教学得以顺利进行。

五.建立模型法在教材中的应用

为了研究方便，一般是将复杂的食物经过科学的抽象，成为简单的模型，使复杂的实际问题转化为理想的、简单的问题来处理。这样的一种研究方法，在物理学中称之为建立模型法。物理模型的建立方法有很多种：模拟式物理模型、实体理想化模型、系统理想化模型、过程理想化模型，例如：“磁场”的定义，“光线”的概念，这种模拟式物理模型使一些看不见、摸不到的客观事物变得具体化、形象化、并显示出客观“钝电阻”。再有，理想化模型的“匀速直线运动”、等等。对于一定问题中的研究对象，通过模型法，充分近似的，也便于讨论和计算。物理学家在研究中采用的方法有 多种，在初中物理教材中主要是应用了以上几种方法，当然其他方法也有所提及，在此不再一一细谈。

从研究方法的角度去分析教材，除了可以使教学内容体现一定的深度外，也有助于学生把各学科知识进行分类，便于学习，便于掌握。物理学的研究方法与物理学的学习方法有想通之处，从认识规律看是一致的，都是人们对自然规律的探索。当学生从研究方法的高度掌握了知识，就能较自如地用于分析问题、解决问题。研究方法的教育是培养学生能力的有效途径之一。

六.小结

总之，以上介绍了控制变量法、等效法、转换法、类比法、建立模型法等，使学生在获得知识与技能的同时也学会物理学的一般的研究方法。当然还有其他组合方式。不管什么教学方法组合方式，对物理课堂教学而言，都是师生教与学和双边共同活动，既要有教师讲，也要有学生学和练，这是教学过程所必不可少的基本因素，也是师生信息互相传递与反馈的基本形式，所不同的是师生的活动量的比例各有所不同。 各种教学方法组合方式的选择必须从教师、学生和教材这三方面来考虑，有些教材可以同时选用多种组合方式，进行综合处理，灵活运用，力求达到最佳的教学效果。

参考文献

[1]《抛砖引玉 挖掘思维潜能――谈初中物理研究方法在电学中的应用》 江苏 王梅军

[2]《中考物理试题中典型的科学研究方法赏析》 安徽 松

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关键词：初中物理;模型教学;设计理论;分析研究

随着社会的发展，初中物理的深度和难度也不断增加，对于物质的运动状态和存在特征的研究也更加细致，这就要求教师在对物理进行讲解的同时要对课业的理解更加深刻，从而给学生展示一个全面、直观的运动过程，在实际研究中，由于局限于课本和黑板的二维空间，讲解难度也会逐步增大，这就要求授课教师利用物理建模的方法，对讲述的课业进行提前建模，从而使得学生的理解更加透彻，忽略对物质影响较小的因素，帮助学生在复杂的因素中找到对物质起主要作用的因素，从而快速的理解知识。这种物理建模方式可以对学生的创新思维加以开发，使得学生全面的了解事物的运动轨迹和存在状态。

一、简述物理模型

课堂所讲述的物理模型不仅仅局限在一个实体，更可以使一种抽象概念或者一种思维方式。物理模型就是教师在讲授中将一些复杂的事物简化成一些简单的、忽略外力影响的实物。例如在讲授物体的运动状态时，为了便于理解，引入了“质点”作为物体的模型，从而忽略了物体的大小、质量、表面粗糙度等一系列影响物体运行状态的因素，突出了物体在外力的影响下的运行，使得物体的运动仅仅存在单一的变化因素，方便对物体的运动轨迹进行描绘。例如在讲授小船渡河的习题时，我们仅仅将小船视作质点，从而忽略了空气的摩擦力，发动机的运行频率，水对船运行的阻力，从而用一种简单的方式对其进行计算。

二、现有物理模型教学中存在的问题

由于物理模型教学还是一种较为新型的教学方式，在实际实践中，还有一些问题值得深思。

（一）物理模型教学中的连贯性

尽管物理模型教学可以让学生对物理知识进行全面、直观的了解，但是由于物理学系统庞大，一些教师不能有效的将每个知识点串联起来，导致学生在学习中不能很好地发现知识点的相似点，从而导致学生在学习中依旧要面对纷繁复杂的理论体系，从而失去学习的乐趣。这就要求教师在讲课中要对物体体系进行细致的分析，从而帮助学生对每个知识点进行规划，一旦学生理解了各个部分之间的联系，对后续的学习也会充满兴趣，从而在学习中获得更好的效果。

（二）帮助学生建立抽象思维

由于学生的知识储备较少，所以在分解主次因素的时候较为困难，这就要求老师在讲解的时候，更多的需要考虑学生的理解能力，深入浅出，将知识点化为学生可以理解的话语，对学生提出的问题进行细致的讲解，保证学生在培养物理模型抽象思维中可以正确的分清物质的主次因素。

三、物理模型的实践分析

物理模型的教学中，实践分析才是重中之重，通过分析实际教学中出现的问题，可以有效的规避更大的教学事故，从而保证物理模型教学可以被更多的学校所接受。

（一）各个知识点中物理模型所代表的知识结构

在初中物理的讲授中，大部分的知识点都会有自己的物理模型，只有对每个部分的物理模型都整理清楚，掌握内在的核心结构，才能在教学中事半功倍。例如，在初中物理中，我们常考的运动状态，由于现实生活中没有绝对无阻力的平面，学生常常无法理解在没有力的作用下，物体也会匀速运动。这就要求老师对知识系统进行细致的讲解，从而保证学生能够理解力与运动状态的关系，从而为以后的学习打下良好的基础。

（二）培养学生的思维能力

对于一些无法直观表达的知识点，更加需要教师对学生的思维能力进行全面的培养，从而使得学生可以快速的理解物理中的各个抽象思维的存在，不会因为思路不一致对学习丧失兴趣。

（三）锻炼学生的实践能力

由于物理的学习与现实生活息息相关，这就要求学生不止仅仅局限在课堂上的学习，任课教师更加要鼓励学生在课堂外进行自主学习，细致观察生活中的现象，从而对课堂上学习的知识进行进一步的巩固。例如在坐车经过盘山公路的时候，为什么公路不修成直线向上的从而减少费用，而是盘山而走，不仅仅浪费汽油还增加的修筑资金。这些现实中存在的问题可以有效的巩固学生的知识储备、提高学生的理解能力、增加学生的学习积极性、培养学生的物理思维模式。

四、结语

相比于传统教学，物理模型教学更加体现了学习的乐趣，使得学生在学习中获得快乐和成就感。但是这一切需要教师在课堂前投入更大的精力，充分考虑学生的理解能力和课堂氛围，才能保证在学习中可以对知识进行全面的理解，保证学生的学习效率，保证学生在以后的学习中事半功倍，为以后的学习打下扎实的基础。

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[关键词] 物理学 研究方法 科学

现在大力提倡素质教育,掌握科学的研究方法是中学生必备的素质。我认为,掌握科学的研究方法比单纯的记住一个现象、一种结果、一项规律更重要,对学生的可持续发展尤为重要。这就要求教师在教学过程中注重对学生科学研究方法的指导,现就初中物理教学中常用的科学研究方法及实例归类总结。物理学的研究方法有许多种,如控制变量法、转化法、实验推理法、等效替代法、理想模型法、归纳法、类比法、比较法、图像法等。

一、控制变量法

在研究物理问题时,某一物理量往往受到多种因素的影响,为了确定其中一个因素对被研究对象的影响情况,首先,要控制其它因素不变,也就是排除其它干扰因素,只改变这一因素,观察该因素的变化对被研究对象的影响情况,找出内在的规律,这就是控制变量法。控制变量法是探究性实验中最常用的方法。初中物理应用实例:

研究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系;

研究物体的动能与质量和速度的关系;

研究电流与电阻和电压之间的关系即欧姆定律;

研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和电流大小的关系。

二、转化法

有些物质的形态通常是看不见的,可以通过该物质产生的各种效应来研究,也就是通过间接的方法来研究该物质。例如,风是看不见的,我们可以通过观察风产生的效应如被风刮起的尘土、树叶、烟、旗面、水波来判断风向、风速。这种研究问题方法就是转化法。初中物理应用实例:大气压是看不见、摸不着的,我们可以通过研究大气压产生的现象来认识它;电流是看不见、摸不着的,我们可以通过观察电路中的灯泡是否发光、发光亮度来判断电路中是否有电流以及电流的大小;磁场是看不见、摸不着的,我们可以通过观察其中的小磁针的北极所指的方向来判断磁场方向;在磁体周围撒一些铁屑来判断磁体周围的磁场分布情况;判断电磁铁的磁性强弱时,我们可以通过观察电磁铁能够吸引大头针的多少来确定;音叉发声时的振动不易观察,我们可以把正在发声的音叉接触水面,通过观察水面的振动来判断,也可以把正在发声的音叉靠近并接触用细线吊起的乒乓球,通过乒乓球的振动来判断。在研究响度与振幅的关系时,可以在鼓面上放一些塑料泡沫颗粒,用大小不同的力敲击鼓面时通过观察塑料泡沫颗粒的振动的高度来判断鼓面的振幅。

三、实验推理法

有些特定实验条件不易达到或不能达到,我们可以通过使现有的实验条件逐渐接近要达到的特定实验条件,通过现有的实验规律进行科学推理,得出特定条件下的结论。这种研究问题的方法就是实验推理法。初中物理应用实例:在研究牛顿第一定律时,通过大量实验得出,在水平面上运动的小车,如果受到的摩擦阻力逐渐减小,小车的运动速度变化会逐渐减少,据此可以推理得出:假如在水平面上运动的小车不受摩擦阻力,小车的运动速度将保持不变,小车将做匀速直线运动;在研究真空能否传声时,把正在发声的电铃放入玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,听到的铃声逐渐减小,根据这一规律可以推理得出:假如玻璃罩内被抽成真空,在周围的人将听不到铃声,据此得出“真空不能传声”的结论。

四、等效替代法

某些物体的物理量由于受到实验本身的特殊限制或因实验器材的条件限制,不可以或很难直接进行测量,可以通过测量与之有相同效果的物体的物理量来进行研究,从而得出相同的结论,这种研究问题的方法就是等效替代法,这种方法可以使要研究的问题简单化、直观化,易于理解,便于操作。初中物理应用实例:在著名的“曹冲称象”故事中,大象的质量太大,在当时的条件下不便于直接测量,可以测量与之效果相同的石块的总质量,从而得出大象的质量;在电路中,一个电阻可以等效于几个电阻,几个电阻也可以等效于一个电阻,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都是利用了等效的思想;在力的合成与分解中,若干个分力可以等效于一个合力,一个力也可以分解为作用效果相同的若干个分力。

五、理想模型法

理想模型法就是指把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法,有时为了更加形象的描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,借此来形象、直观地表述物理情景。初中物理应用实例:光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但却能形象、直观地表述物理情景与事实,方便地解决问题,通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光传播的路径和方向;洪水季节,江河中的水有时会透过大坝的底层从大坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是连通器;杠杆是一种理想模型,杠杆在实际使用时,都会发生形变,这个形变可以忽略不计。因此,我们就把杠杆理想化,认为它无形变视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。

六、归纳法

在研究某一现象的规律时,不可能也没有必要把与之有关的所有现象都列举出来,而是通过大量与某一现象有关的事实,从中找出共同的规律,这种研究问题的方法就是归纳法。初中物理应用实例:声音是由物体振动产生的;光在同一中均匀介质中沿直线传播;光的反射规律;光的折射规律;平面镜成像特点;凸透镜成像规律;分子运动论;晶体的熔化特点;液体的沸腾特点;牛顿第一定律,阿基米德原理;液体压强规律;杠杆的平衡条件;功的原理;欧姆定律;焦耳定律,磁极间的相互作用规律;电磁感应;能量守恒定律。

七、类比法

有些物理现象、概念比较抽象,对学生来说比较陌生、难于理解和记忆,我们可以通过学生熟知的事物来类比,找出类似的规律,类比的对象要有相同或相似之处,这种研究问题的方法就是类比法。初中物理应用实例:用水流类比电流;用水压类比电压;用抽水机类比电源;用速度类比功率。

八、比较法

比较法就是找出事物之间的相同点和不同点,便于理解、记忆和区别。初中物理应用实例:比较汽油机和柴油机的构造和工作原理;比较晶体和非晶体的熔化和凝固特点;比较蒸发和沸腾的条件、剧烈程度、特点、吸热;比较乐音和噪声;比较电动机和发动机的构造、工作原理、工作过程、能量转化;比较火电站、水电站、风电站、核电站,太阳能电站的工作原理、工作过程、能量转化、以及对环境的污染和可持续发展情况。

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生物模型是从大量的具体事例中抽象出来的，学生能够感知的事物，利用生物模型教与学，能有效的提高学生的学习效率，培养学生的各种能力。本文主要介绍了几种模型在生物教学中的运用实例。

关键词:

初中生物;生物模型;模型建构

传统生物教学的方式是“一人、一桌、一粉笔”而已，学生学习生物学则以“耳听、笔记、死记硬背”为要。人的认知规律告诉我们，学习生物学，是从感知生物现象开始的，而传统的教法和学法违背了这一规律。生物模型正是从大量的具体事例中抽象出来的，学生能够感知的事物，利用生物模型教与学，正是遵循了人的认知规律，使教师教起来轻松，学生学起来容易。

一、什么是生物模型

生物模型是指将生物学所研究的对象(原型)，去除纷繁复杂的细枝末节，用一种能反映原型本质的物质、过程、假想结构去描述原型。这种理想物质、过程、假想结构称之为“生物模型”。生物模型可分为三大类，分别是概念模型、物理模型、数学模型。

二、三种模型在初中生物教学中的应用

实例概念模型、物理模型、数学模型，三种模型在初中生物教学中如何应用。下面介绍几个典型的实例。

(一)概念模型在初中生物课堂教学中的实践。例如，学习了八年级生态系统这一章节，则可以用下面的概念图，将所有零散的概念连成体系，形成知识结构网。在建构生态系统概念图过程中，可以直观的看出生态系统涉及到的各级别概念之间的关系，生态系统的成分、功能、营养结构基础、反馈调节等。教师给出几个重要概念，指导学生建构，学生在建构的过程中，将生态系统所有要点进行整合，将自己内隐的思维分析过程展现在师生面前，师生共同总结归纳，如有不当，可以得到及时的纠正。

(二)物理模型在初中生物课堂教学中的实践。物理模型有着直观化、形象化的特点，在初中生物课堂教学中应用最普遍，作用最大。物理模型的建构过程，其实就是一项创造性思维的过程。它能够培养学生的发散思维力、想象力、构造力等能力，这些能力正是传统模式下学生所稀缺的。物理模型包括:实物模型、模拟模型、图画。下面，结合本人教学实践，例举如下几个实例来说明。

1．实物模型在教学中的具体运用。例如:在学习《尿的形成和排出》这一节课时，教师先讲解泌尿系统各器官的结构和功能。但讲解肾脏的基本单位肾单位时，肾单位的组成是较抽象的。这时教师可以指导学生进行猪肾脏的观察和解剖，并讲解内部构造，让学生能够实实在在了解肾脏的内部结构，然后播液形成的微观视频图，从宏观入手再去学习微观结构。学生兴趣浓厚，知识也易于掌握，也培养了学生的动手能力。又例如，讲解《植物的生殖和发育》这一节时，教师可以展示经过嫁接的仙人掌，讲解嫁接的原理及所需要的材料，再迁移到果树的嫁接上，揭示什么是砧木，什么是接穗。通过实物模型的展示，学生在活跃的气氛中接受了本来难以理解的知识。

2．模拟模型在教学中的具体运用。例如，在学习《染色体结构》这一节内容时，可以引导学生使用曲别针、橡皮泥、彩笔、纸条制作染色体这一抽象概念的模型。制作过程分作以下几个步骤。第一步，分组，让每组学生取几个曲别针串成一串，共串两串。第二步，再在每个曲别针上固定一个橡皮泥搓成的小球。小球代表蛋白质。第三步，取两张长短相同的纸条，再在纸条上涂上几种不同颜色的色块，不同的颜色代表不同的基因。将两张纸条卷成螺旋形，分别缠绕在串成的两串小球上。螺旋形的纸条代表DNA双螺旋结构。这样两串带纸条的两串结构就代表一对染色体。动手制作的过程可以让学生直观感受并理解这些抽象难懂的知识:染色体由蛋白质和DNA组成，DNA上有遗传信息的片段叫做基因，染色体在体细胞中是成对分布的，基因也是成对分布的。DNA是链状双螺旋结构的。

3．图画模型在教学中的具体运用。图画模型主要是生物教学内容中的一些结构模型图。这部分内容一般在教材中呈现的较多，大部分结构模型图都是考试考察的重点，图画模型能帮助学生对知识的理解和记忆。教师在课堂上因引导学生观察教材上的结构模型图，或者出示挂图。让学生结合结构模型图观察理解。然后再让学生绘制出模型图，标出各部分的结构名称，并说出各部分的功能。通过图画模型的突破，让学生对所学知识转化成自己的一部分，并且反馈出来。图画模型的记忆更牢固更持久，效率也更好，更容易提高教学质量。

三、数学模型在初中生物课堂教学中的实践

例如，在学习《生态系统的自我调节》的内容时。草原生态系统中的生物种类繁多，直接研究影响其稳定的因素就很复杂，所以引导学生一起来建构数学模型。假设草原上只有青草、老鼠、老鹰三种生物，横坐标表示时间，纵坐标表示生物的数量。学生根据所学的知识，能够分析出食物链越往后端，生物数量越少。能够在纵坐标上找到三种生物数量的大致起点。然后引导学生分析三种生物的变化，鼠增加，草如何变化，鹰如何随之变化。然后变化到一定程度，三者又会如何发生改变。让学生自己先试着绘制出坐标图，然后师生共同分析，纠正不足之处。通过数学模型的建构，学生能够很清晰直观的看到生态系统中主要生物因素之间的关系。三者的动态关系一目了然，学生也知道事物的发展彼此之间都会有影响，不是一层不变的。所以生态系统要保持稳定，任何环节都不能少。

四、结语

总之，建模教学在生物学中应用得很广泛，也很重要，教师也许并没察觉到自己在用这一方法。但要提高建模教学的效率，提高教学质量。这需要教师不断地提高自身教学素养。如生物学模型的种类和建模的基本程序、生物学简图的绘制技能，特别是构建生物学数学模型所需的数学知识，如数列通项的求解、排列组合及二项式展开的运用、各种基本函数及变式、函数的求导和积分、坐标图像的平移等等。教师在课前要下苦功夫，建模教学并不是每节课都需要建模，哪些情况下需要建模，哪些内容需要哪种模型，哪些模型需要教师自己制作，哪些模型需要学生课堂建构，这都需要教师在教学中积累经验，不断完善。

参考文献：

［1］林铭霞．初中生物概念教学中的模型建构初探［J］．教育教学论坛，2015，34:263－264．

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关键词：初中物理；实验教学；创新

物理是一门以实验为基础的自然科学，在讲究创新的时代背景下，如何实现初中物理实验教学的创新呢？笔者对此持有如下两点认识与看法：

一、适当将演示实验转化为发展学生技能的探究性实验

当前初中物理实验的教学模式多固定为演示实验，即物理教师一边讲解操作步骤、注意事项，呈现的实验结果一边进行验证性质的实验。不可否认，演示实验有利于学生从实验操作步骤中明确一定的实验操作流程，但演示实验也存在着明显的弊端，具体表现为：在演示实验中多是教师唱独角戏，学生被动地聆听实验步骤或者结果，不仅学生的实验参与兴趣得不到很好的激发与调动，而且演示实验并不利于学生的实验设计、实验操作、实验验证、实验结论归纳等在内的实验自主探究能力的有效锻炼与发展。

因此，笔者在自身的教学实践活动中，要有意识地将一些难度适当的物理实验由教师演示实验改为学生自主探究性质的探究性实验，即鼓励学生依据已有的知识积累尝试自主设计物理实验操作步骤。如，笔者曾在实验课上向学生提出如下问题：“粘贴式挂钩是我们日常生活中的好帮手，可以帮助我们挂各种不同的物品，大大节省了空间。那么，请问粘贴式挂钩所能承担物体的重力大小是否与粘贴式挂钩的面积有关呢？”并要求学生自由结合成学习小组，以小组为单位设计一个能验证上述问题的物理实验方案。

由于给予了学生充分的自，因此，他们的实验参与兴趣格外热情高涨，并都积极投入到小组探究实验活动中。以下，即为某学生小组凭借小组成员智慧所制定出的最终实验验证方案：

1.选用两个材料、形状完全相同，但挂钩面积不同的两个粘贴式挂钩，将其分别用力粘贴到实验室的墙上；

2.用物理弹簧测力计竖直向下用力拉动挂钩，记录挂钩脱离墙面时的各自数值F1和F2；

3.对F1和F2进行对比，得出结论。

由此，我们不难看出，将演示实验适当转化为学生自主合作性质的探究实验，既有利于调动学生的物理实验参与兴趣与积极性，更能给予学生充足的自主、合作探究空间，有利于切实促进学生物理实验自主探究技能的进步与发展，有着一举两得的良好教育效果。

二、适当将课堂实验转化为贴合学生生活实际的家庭实验

任何学科知识都来源于与学生密切联系的社会生活实际，初中物理实验也不例外。纵观我们的现实生活，其中蕴含有丰富的物理实验资源。对此，笔者认为，初中物理教师不应将实验教学固定为实验课课堂上，而应当适当将其扩充、转移到广阔的现实生活中。

在对其形成了深刻的认知之后，笔者将其灵活运用到自身日常的教学实践活动之中，并真正收获了预期的理想教育效果。如，在学习了“声音是怎样传播的”这节内容之后，笔者要求学生结合课堂上所学的理论知识利用各自家庭中随处可见的生活物品尝试进行“声音不能在真空中进行传播”的实验。有位学生就利用家庭中的真空收纳袋以及可以播放铃声的手机进行了如下家庭小实验：

1.将手机调整到铃声播放页面，并确保其能持续进行音乐的播放；

2.将播放中的手机放到真空收纳袋中，并利用抽气筒将收纳袋中的空气完全抽离出来，尽量还原其真空状态；

3.观察真空状态中的手机声音传出情况，得出结论。

再如，另一名学生则利用家中常见的玻璃瓶、暖水瓶设计了如下的实验方案：

1.将正在播放音乐的儿童模型手机放入普通的玻璃瓶中，用盖子将该玻璃瓶塞紧，观察手机模型是否能发出声音；

2.将正在播放音乐的同款儿童模型手机放入完整的暖水瓶瓶胆中，用木塞塞紧，观察手机模型是否能发出声音；

3.对比玻璃瓶及暖水瓶瓶胆的声音传播情形，得出结论。

上述两名学生利用普通家庭中随处可见的手机、抽气筒、真

空收纳袋、玻璃瓶、暖水瓶瓶胆等物品进行了一个简单的物理小实验，很好地证明了“声音不能在真空中进行传播”的结论。这表明，将课堂实验转化为贴合学生生活实际的家庭实验，可在创新初中物理实验教学模式的基础上切实获取高质量的实验教学效果。

总而言之，初中物理教师应当正视实验教学的重要意义，并致力于物理实验教学理念及模式的更换及创新，使实验教学能真正发挥出巩固课堂所学知识点、发展学生实验操作技能、提升其实践运用能力的良好作用，并切实获取高质量、高效率的最终实验教学效果。

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【关键词】初中物理 演示实验 实施策略

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0221-02

实验让初中物理知识显得更加丰富、直观、真实而具体，学生能通过观察实验、参与实验，获得对物理知识的感知、体验，对物理方法的掌握和能力的提升。实施演示实验能提升教学质量，演示实验属于一种比较直观的教学方法，一般由教师操作，引导学生观察、思考、交流与总结，可以包括课内外的实验内容，与分组实验不同，演示实验具有短小精悍的特点，能起到对课程的辅助作用。不同的演示实验其意义各不相同，具体的实施策略如下。

一、导学型演示实验，激发学习兴趣

导学，顾名思义是引导学生开启新课程的学习。在新课程开始阶段，导学型演示实验承上启下，通过复习旧知识，展开新知识的演示操作，让学生巩固旧知识的同时，也能以良好的状态接触新知识。通过“讲解、演示、观察、总结”的模式，为新课开始奠定基础。教师需要对实验的原理、条件、方法与注意事项进行介B，以更好的引导学生猜想、假设、分析与交流，进一步得出结论，从而归纳出新知识与新方法。

如“升华和凝华”知识学习时，可以运用演示实验，直观展示新知识。教师首先引导学生复习旧知识，师：“固态到液态再到气态分别属于什么过程，需要吸热还是放热？反过来呢？”学生回答：“固态到液态是熔化，需吸热，液态到气态是汽化，需吸热。反过来是液化和凝固，需放热”。在学生复习巩固后，教师拿出碘、烧瓶、酒精灯进行演示实验。碘放在烧瓶中加热，再停止加热，引导学生观察现象。学生发现加热碘变成了紫色的碘蒸气，无液态碘，停止加热，碘蒸气消失，烧瓶壁上覆盖了一层固态的碘。进而教师引出“升华、凝华”的新概念，并进一步举出玻璃窗上的冰花、樟脑丸消失、灯泡变黑、人工降雨等例子，说明升华和凝华的物理本质。通过导学型演示实验，不仅起到了复习巩固的作用，还激发了学生的好奇心与求知欲，让学生对新知识有了全新的认识。

二、指导型演示实验，引导掌握方法

新课改下，培养学生的实践探究能力、问题分析能力成为了教学的重中之重。物理是一门实验学科，对于学生能力的培养具有独特的优势，但是由于学生学业压力大、中考任务重，很多时候不能很好的给予学生充分的自主摸索时间。这就需要指导型演示实验的参与，通过教师指导与方法介入，让学生在理解某些物理思想与方法后，再进行分组实验与拓展探究，如此能提升学生实验的效率。再者还可以避免实验危险的产生。

如“探究串、并联电路中电流的规律”课程学习时，为了引导学生掌握实验方法，提升学生分组实验的效率，教师引入了指导型演示实验教学方案。基于之前的理论学习，教师点名学生上台画出实验电路图，并引导学生分析串联、并联电路的区别，教给线路电流走向路线。继而运用实验器材，按电路图连接好线路，在测量串联、并联电路各处电流时，教师指出3处测量点，并重点指出电流表要和电路串联，不能并联，也不能反接。通过串联2小灯泡左右两边和中间3处测量，并联2支路、干路这3处测量，记录下数据，并采取多次测量的方法，再分析实验数据，得出结论“串联各处电流相等，并联干路电路等于各支路电流之和”。学生掌握方法、注意事项、易错点后，进一步展开自主分组实践探究。通过指导型演示实验，使得学生实验更安全、高效。

三、巩固型演示实验，深化理解记忆

在学生对基础理论和方法有了初步的了解后，需要进一步引导学生探索与实践，这是培养学生应用意识、实践能力的需要，也是巩固物理知识与方法的需要。引入巩固型演示实验教学策略，不仅能起到复习巩固物理知识的作用，还能将物理课堂延伸到课外生活中，激励学生进一步拓展实践。巩固型演示实验，以验证和建立系统知识为目标，实施不同方法对比、不同角度对比的实验过程，引导学生深化对知识与方法的理解记忆。

如“浮力的利用”知识学习完成后，为提升学生的应用意识，教师采取了巩固型演示实验的教学方式。实验一：“潜水艇模型演示实验”，运用2个注射器针头、2个橡胶塞、塑料管、水槽、注射器和软管这些器材，制作成潜水艇模型，演示实验过程是：将潜水艇放进模型水槽，观察其状态；其次将模型用软管与注射器针筒连接，往模型中注水，观察模型状态；再次往模型中注入空气，观察其状态。实验二：“盐水浮鸡蛋”，这个实验较为简单，过程为将新鲜鸡蛋放入小杯清水中，观察其状态，再不断在水中加入盐，观察鸡蛋的状态。学生发现模型最初是浮在水面上的，之后注入水，模型下潜，再注入空气，水逐渐派出，模型逐渐上浮。而清水中的鸡蛋是沉底的，逐渐加盐会发现鸡蛋逐渐向上浮。通过演示实验，学生巩固了浮力的影响因素相关知识，并将浮力知识与实际应用连接了起来，拓展了学生的创新思维。

四、结语

初中物理课堂演示实验教学策略，不仅能提升学生学习兴趣，还能激励学生参与和探究，教师在演示的过程中，讲解一些注意事项、方式方法，及引导学生分析实验现象和过程，再者，还可以通过巧妙的失误，让学生观察不一样的实验现象，并找出失误的原因和正确的方法。通过演示实验，激活了物理课堂，也激活了学生的创新思维，让学生在演示实验指导与推动下，掌握了物理知识与方法，提升了学生的学习效率。

参考文献：