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物理建模的思想方法


分析物理模型的主要功能。
可以使问题大为简化,从中较为方便 地得出物理基本规律。 可以对模型讨论的结果稍加修正,即 可用于实际事物的分析和研究。 有助于对客观物理世界的真实认识, 达到认识世界,改造世界的目的。
总结高中物理模型的类型。
根据物理研究的内容进行分类,高中物理 模型类型有:研究对象模型化,研究对象 所处的条件模型化,理想化实验,物理中 的数学模型等。
2、 建模是人类预测能力发展、社会 文明程度提高的重要标志.
建模思想渗透于各个领域,如:房屋建筑 模型、航空航天模型、桥梁建筑模型、经 济动力学模型等。 法国科学方法论学者阿雷指出:科学的基 本活动,就是探索和制定模型。
3、数学建模活动,引起我对物理建模的 进一步思考。
物理学原是客观研究物质万象的学科,建模思 想源于物理,物理教学本身就是一种物理模型的 教学,它是景象与意象相结合的教学,也是具象 与抽象相结合的教学。是感性思维与理性思维的 统一。在物理学习中培养学生的建模思维,有得 天独厚的学科优势。物理建模教育可以使学生冲 破现实与经验的局限,对物理概念和规律进行心 理成像;用建模作为认知的工具,可形成富有想 象力的教学。
经研究认为物理建模的前提是学生头 脑中必须有丰富的物理表象。
第二阶段,2000年到2005年, 构建《物理建模》课程的结构 。
第一章 物理建模的意义及作用 1、什么叫物理模型 2、物理模型在物理学发展中的作用 3、物理建模有利于形成正确的科学文化 第二章 物理建模的思想方法 4、物理建模的思想方法 5、物理建模的原型 6、物理建模的基础
物理建模教育的基本策略:
物理建模教育要尽可能地通过实验、图片、 模型等方法丰富学生的表象,在客观事实 与实验的基础上抽象与构造物理模型。在 课堂教学中不断渗透物理建模教育,介绍 科学家物理建模的历史过程与方法。在习 题课中有意识地运用物理模型解决实际问 题,以物理模型为专题编印训练题。
总结确定高中物理建模的总体思路
4、《普通高中物理课程标准》
在过程与方法的目标中指出: “通过物理概念和物理规律的学习过 程,了解物理学的研究方法,认识物 理实验、物理模型和数学工具在物理 发展中的作用。”
5、浙江省深化普通高中课程改革
(六)增加选修。选修课程分为知识拓展、职业 技能、兴趣特长、社会实践等四类。(1)知识拓展类 选修课程包括必修内容的拓展课程、大学初级课程、 介绍学科最新成果的课程和学科应用性课程等,旨在 让学生形成更为扎实的知识基础。(2)职业技能类选 修课程是通过中等职业学校合作,从职业教育引入的 职业教育课程,旨在让学生掌握一定的职业技能,培 养创新精神和动手能力。(3)兴趣特长类选修课程为 有助于培养学生兴趣,发展个性特长的各类课程。( 4) 社会实践类选修课程指指调查探究活动、社会实践活 动、校园文化活动、学生社团活动等课程。
分析物理模型的特点。
物理模型是抽象性和形象性的统一。 物理模型的建立是舍弃次要因素,把握主 要因素,化复杂为简单,完成由现象到本 质、由具体到抽象的过程,而模型的本身 又具有直观形象的特点。 物理模型是科学性和假定性的辩证统一。 理想模型来源于现实,又高于现实,是抽 象思维与形象思维相结合的结果。
本课题获宁波市第五届基础教育教学成果奖
高中《物理建模》课程开发的研究
慈溪中学
叶 全 浩
教育研究最佳实验室之一就是教室。 教师专业发展最佳途径之一就是课题研究。 教师执教能力发展最佳途径之一就是课程 开发。
一、研究的背景及意义
1、 研究思想的产生
1989届、1992届、1995届连续三届学生的高 考成绩与全国物理竞赛成绩引起我对自己教学过程 的思考,发现课堂教学中重视物理过程的分析与物 理思维方法教育对提高学生物理水平比较有效,两 者结合起来就是要重视物理建模的过程。因而1996 年开始就着手进行物理建模的研究。
第三阶段,2006年到2013年,撰 写纲要,建立比较完整的建模教育体系。
《物理建模》课程性质:将物理知识、物 理方法、物理思想融为一体,理论性与技 能性相结合的课程。 物理建模教育的目标:⑴使学生掌握物理 建模的过程与方法;⑵使学生正确认识高 中教科书中的有关物理模型;⑶要求学生 会用物理模型解决一些实际问题。 物理建模教育的内容:物理建模教育的内 容框架体系(见校本教材) 。
构建物理模型的主要步骤。 运用物理模型解决实际问题的步骤。 物理建模教育的评价。 在此基础上再写课程纲要,按课程纲要对 原教材重新进行修改。
三、研究成果与反思
经过三个阶段的研究与实践,结累了资 料,写出《物理建模课程纲要》、《物理 建模》的校本教材(另附),形成了物理建 模教育的比较完整的体系。通过物理建模 教育的研究得到以下几方面成果: (一)理论成果 1、比较完整地界定了物理建模课程的 基本概念。
7、物理建模的科学方法 8、物理模型的进化 第三章 物理模型的分类 9、对象模型 10、条件模型 11、过程模型 12、数学模型 第四章 典型的物理模型 13、天体运行模型 14、弹簧振子模型
15、单摆振动模型 16、理想气体模型
17、“柱体”导电模型 18、原子结构模型 第五章 物理建模在工程技术中的应用 19、房屋建筑模型 20、桥梁建筑模型 21、航空航天模型 第六章 物理建模在物理解题中的应用 22、物理建模与物理解题(模型
物理建模着重解决与物理模型相关的建模 问题,为学生之后的学习与工作打下方法 论基础。从哲学角度来说,在处理具体问 题时,学会抓住事物的主要因素与本质特 征,忽略事物的次要因素,从而科学地解 决问题。
二、《物理建模》课程的构建与实施
本课题已经历整整16年的研究与实践, 共分三个阶段。 第一阶段,1996年到1999年。对高中 物理教材中建模过程进行梳理。初步确定 物理建模的目标、内容、过程、策略 。 分析高中物理建模的过程。总是遵循这样 一条重要的方法论原则,即从简到繁,先 易后难,循序渐进,逐步深入。
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