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物理学习建模分析 （云南师范大学 物理与电子信息学院 物理A班 104090054） 摘要：在物理学习中，需要根据所学知识建构模型解决物理问题。 关键词：物理模型；构建模型；现实系统；理论知识 1什么是物理模型 1.1认识论中的模型 认识主体基于抽象和想象而对现实世界某种实体系统的一种简化的映像。模型是主体与客体之间的一种特殊中介。模型即是认识手段，也是认识的直接的对象。在科学认识中，认识主体建构模型的动机在于通过模型来达到对原型认识。 1.2逻辑学中的模型 概念的模型反映着被研究的现实系统和过程的某些联系。这些抽象客体的基本性质，是相应的概念表达出来的。所以这类模型叫做概念的模型。这种概念的模型是经过抽象才得到的，它再现现实已经采用了某种简化的、理想化的形式。 1.3方法论中的模型 模型满足条件：①模型与原型之间具有相似关系（相似性条件）。②模型在科学认识中的是被研究客体的代替者（代替性条件）。③对模型的研究，能够得到关于原型的信息（外推条件）。[1] 理想模型是形象思维与抽象思维相结合的产物。在物理模型中，无论是对象模型，过程模型；宏观模型，微观模型的形成与建立都是以物理原型为基础的。是思维活动对原型的加工，改造和重组。既是模型思维的活动过程也是思维活动体现的过程。例如：质点，弹簧振子，单摆，刚体，理想气体，点电荷，电磁场，原子结构的三种模型，标准模型（关于弱电统一的理论模型），强子结构的夸克模型（层子模型）等的建立与形成过程就是如此。 理想模型是物理原型的概念化，图形化，数学化。物理模型多以概念的形式存在于思维活动过程中。具有思维的可操作性。理想模型又是物理原型的图形化，数学化。因而具有抽象化（直观可感的）和形象化的特征。理想模型是形象思维与抽象思维相结合的产物。[2] 2物理教学中的物理模型 物理学中的各种概念和公式都可视为物理模型，如物质、长度、时间、空间。因为它们都是以各自相对应的现实原型（实体）为背景加以抽象出来的物理概念。 物理模型源于现实，而又高于生活，模型是经过理想化，但具有现实系统的主要特征，同时具有一定的抽象概念性。学生在学习物理过程中，只会记概念、公式、规律的静态结论，而不重视得出结论的发展过程。只会照葫芦画瓢，模仿性地解决一些简单的物理问题，而不善于通过观察分析，提炼出现实系统的物理模型,通过物理模型模拟现实系统的物理过程。然后结合相关的知识体系中去加以适当数学处理，最后得到问题的解决。物理教师在教学过程中，一定要重视对学生建模意识的培养,只有这样，才使学生在解决物理问题时能清晰地构建出现实系统的物理模型，迅速找到解决问题的方法，从而达到培养学生灵活思变、创造性思维的能力。[3] 物理难学，关键在于教师的教授和学生学习中没有构建物理模型或是构建的物理模型不合适。教师只是单纯的讲授公式、概念，而没有揭示公式和概念背后的物理过程物理意义。学生学习也只是单纯的记忆公式和概念，不明白公式和概念的意义和物理过程，在解题的过程中无法根据题目信息联系已学知识，通过已学知识解决问题。所以在物理教学活动中，教师和学生都需要构建物理模型。 3物理模型的构建 对于不同的对象，构建的模型各不相同。对于教师，构建模型主要在于如何将理论知识以便于学生理解的方式传授给学生。同时最好的揭示结论背后的物理过程和物理意义。学生作为学习的主体，在接收教师传授的知识时结合老师所构建的模型，充分理解其背后的物理过程和物理意义。同时也要联想理论知识和现实系统联系。学生在解决物理问题时尤其的体现构建模型的重要。 教师在传授知识的过程中，要根据实际课时的内容安排，及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件，并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型，并且在具体应用解决物理问题时,引导学生如何根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、综合、类比等，突出对所要研究问题起主要作用的因素，略去非本质的次要因素，使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型，然后应用掌握的相关知识予以解决。要循序渐进地启发引导学生，使学生逐步熟悉并掌握这种科学研究的思维方法，养成良好的思维品质，使构建物理模型的意识真正成为学生思考问题的方法与习惯。[4] 以下简要的介绍如何运用构建物理模型将实际问题抽象为简化的理论分析。 首先要充分理解吃透所学的知识，能将所学知识串起来，建立起一种内在的联系，即要求学生要学会融会贯通。同时要将知识细化，掌握每个细微的知识点，不至于无法透彻的获取题目中的信息。理论知识是基础，所以在教师的教学过程中分清主次详细的讲解知识点。 掌握了所学的知识点，但会应用才是关键，需将理论知识与现实系统进行联系，将所学的知识点投放到现实生活中，我们所学习的知识理论是理性化的，到这其中还是包含显示系统的主要特征。将题目所得到的信息组合成一个模型，将