浅谈物理学习中模型建立的思维分析，本文主要内容关键词为：浅谈论文,模型论文,思维论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
学生在物理学习过程中会遇到各种各样的题目，对于不同题目有不同的解决方法，相同题目也有不同的解决方法。如何找到一种最恰当的方法，是我们顺利解决问题的关键，更是衡量我们学习能力的关键。
对于解题方法，用数学的观点来阐释就是在某个准则下，我们所用来解决问题的工具，而这些准则其实就是一种建立了的“模型”。物理的学习中同样存在着解题模型，本文旨在对物理模型建立过程进行思维分析，如何建立一种恰当的解题模型是本文讨论的主要初衷。
如何形成对一类问题的建模，这是属于理性思维的一个过程，如我们在解决物理运动问题时的理性思维活动可以综述为：确定研究对象——观察运动过程——进行受力分析、画图——列方程求解。其实物理抽象模型的建立涵盖着一个将现实转化为抽象思维的过程，而这个过程的转化除了要用到我们所学的知识，还要求我们必须具备理论联系实际的能力，并将理论知识和现实问题对接。除此之外，想象力、洞察判断力以及直觉思维能力和灵感等也非常重要。
在学习安培分子电流假说的时候我们知道：一根导体棒在磁场中做切割磁感线运动的时候导体棒的两端会产生电动势，这其中的具体缘由是什么呢？我们知道，电动势的产生是因为导体棒内部有规律的电荷运动，如何理解呢？电荷在磁场中运动会受到洛伦兹力的作用，而导体棒内部有大量电子，这些电子在导体棒做切割磁感线运动时会有规律地向一个方向运动，直到导体棒的一端聚集了足够多的电子时，这个导体棒两端就会形成一个电势差，继而产生了电动势，而所有电子受到的洛伦兹力的宏观表现即是安培力（图1）。[1]
课本上的这部分知识排序是先学习安培分子电流假说及安培力，再学习洛伦兹力及带电粒子在磁场中的运动，通过前后所学知识的融合，我们就可以推断只要导体内部存在电子的定向流动就会产生电动势，如果导体存在于一个闭合回路中，那么它就相当于一个电源。通过课本知识的举例，我们看到，学习物理不仅要将每一部分的知识学透彻，还要学而多思、多总结，将后面所学与前面知识结合起来，形成对这部分知识的一个整体架构。
下面以磁流体发电机为例来探讨物理抽象模型的建立过程。
磁流体发电是一项新技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。如图2所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。[2]
根据以上实例，对知识的整体架构完成以后，我们再用它来分析实际问题就变得简单多了。我们知道，其实磁流体发电机的核心就是其内部存在带电粒子在磁场中的定向运动，继而在两板间产生了电动势，若将其接入回路，则A、B两板即充当电源。将实物上升到纯理论的分析，这其实是一个物理思维的抽象过程，也即是物理模型的建立过程。而这种从实体到理论的“上升”，很多同学是难以做到的，也是大多数学生在解题过程中停滞不前的地方。那么到底如何将实际问题抽象为简化了的理论分析呢？这其实也即是物理抽象模型的建立过程，笔者认为可以从以下几点出发：
1.吃透理论知识是基础
首先要充分理解和吃透所学的知识，能够将前后知识串起来。建立起一种内在的联系，即要求学生要学会融会贯通。当然，要做到这点，没有对知识一定的提纯和精炼是难以做到的。
2.联系生活实际是关键
掌握了所学理论知识还不够，还必须学以致用，即将所学知识多与实际生活进行联系，明白所学知识在实际生活中都有哪些用处。其实物理知识点的教学实际就是物理建模的教学，[3]只是很多同学并不善于将理论套用于实际而已。
3.由实际问题再回归理论是最终目的
以上两点做好了，还必须完成最后一步，即使在遇到实际问题时，也能够将其抽象还原为物理模型，也就是解决物理实际应用题目的一般过程：
（1）审题。提取题目中与物理模型有关的信息，如：物理现象、物理事实、物理情景、物理状态、物理过程等。
（2）提取题目中的主要因素。
（3）搜索与已有知识（如：实体、系统、过程等）相近的或直接的联系，通过类比分析、联想概括、逻辑推理或原型启发等，建立物理模型，将新情景问题转化为常规题。
（4）选择与物理模型相关的物理规律求解。
在此基础上，还要多思考物理模型之间的联系，不断领会物理学研究问题的思维方法，做到恰当选择合适模型解题，全面提高物理建模能力。
物理学习中应深刻认识已有的物理模型，注意积累并善于联系，把待解决的问题纳入到已有的模式中，[4]并通过物理规律的应用、过程的分析和数学知识的运用，使问题迎刃而解。物理建模思维作为研究物理的基本指导思想和学习物理的基本素质，教师在教学中应注重建模理念的灌输、建模思维的渗透和建模方法的应用，逐步培养起学生的物理建模能力和创造能力。