初中物理模型法精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇初中物理模型法，期待它们能激发您的灵感。

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【关键词】初中物理；模型法；启发式综合教学法

在物理教学过程中，物理模型是教学内容的有机构成部分，也是有效的教学方法。在初中物理教学中，教师可巧妙引入模型，简化物理问题，帮助学生更好地发掘原型本质或规律，提高学生思维能力。其次，在教学过程中，教师还需要坚持“教师为导，学生为主”的教学理念，综合运用多种教学方法，提高课堂教学效率。对此，笔者结合教学实践，谈谈物理模型法与启发式综合教学法的具体运用。

一、运用模型法，简化物理教学

1.利用物理模型，简化物理教学

在物理学习中，有些知识较为抽象而复杂，难以直接观察与研究，这就需要借助一定的方法来简化。其中，构建物理模型是有效方法，包括理想模型、过程模型、物质模型等，即借助那些和原型相似的物质模型来间接揭示原型的本身性质或规律，从而简化物理问题。如光线，它是一束的并看不见的，而借助一条看的见的实线来表示则可简化问题；光是沿直线传播的，也是取了简单模型，一条光线在均匀的介质中传播，从而将问题简化，这些都是理想模型的运用。其次，通过构建物理模型，将物理知识或过程变得更直观化、形象化、普遍化，从而帮助学生加深理解。如分析平静水面出现的反射现象时，可把水面视为平面镜。再如电路图就是根据实物模型而画出，将导线、开关、用电器、电源这些实物巧妙抽象成一个个符号，灵活连接后则变为能够说明电荷流动的示意图，以便研究各物体间的联系。在物理研究过程中，不少问题均可先画有关示意图，而后实践与检验。因此，在初中物理教学过程中，教师灵活运用物理模型，简化物理问题，让学生更好的理解知识。

2.借助物理模型，培养学生能力

在初中物理教学中，除了利用物理模型简化问题之外，教师还需要在各教学环节中渗透模型方法指导，逐步培养学生建模意识与能力，让学生能够更能轻松的学习物理知识。首先，在物理概念或规律教学中，培养学生建模意识。在物理学习中，若要有效建立物理模型，离不开平时的观察与知识积累。因此，教师需要引导学生注重观察，包括观察与物理相关的生活现象；观察实验等，然后比较分析，抽象概括，发掘规律，构建模型。其次，在实验教学中，训练学生建模能力。比如电学实验中，我们一般将导线的电阻近似为零；将电压表视为开路，将电流表看作为一根导线等等，从而简化物理实验。另外，在物理习题中也需构建有关模型，运用熟悉的模型来解决物理问题，梳理解题思路，提高解题效率。如杠杆平衡模型。图1是熟悉的杠杆平衡的实验图，每一个钩码有相等的重力，杠杆上每格长度也一样，可看出它们是平衡的。即3G×4L=2G×6L。

思考：如图2所示，A，B两物体在轻质杠杆两端所示位置时，杠杆水平位置保持平衡，如下情况下杠杆是否平衡或往哪个方向倾斜。①同时向外移动同一距离 ；②同时向支点移动同一距离 ；③去掉A、B上质量相等的一小块 ；④在A、B上分别加一块质量相等的物体 ；倘若根据计算来求出结果，过程复杂，耗时也容易出错。而倘若将其变为熟悉的杠杆平衡模型来解决，问题就简单化了，答案也更准确。

二、启发式综合教学法

物理是以实验为基础的课程。在初中物理教学中，教师需要抓住实验这一基础，巧用实验来增强学生实践体验，培养学生学习热情。同时，教师也需要遵循以学生为中心的教育理念，以学生实际为出发点，灵活运用多种教学方法，巧妙启发，诱导同学们自主学习，实验探究，把握知识与方法。而启发式综合教学法则符合上述要求，以学习者自主学习、自主实验为主，综合运用了几种教学方法，关注学生学习过程，使其动手实验，“做”中学，学中“做”。

如教学《气体的压强》时，教师可运用学生实验、探究与交流结合的综合启发式教学方法。在本课教学中，主要让学生了解气体是不是存在压强，这一压强又有怎样的特征，该怎样测量大气压值。为使其更好地感知知识形成与发展过程，可引导同学们以力学知识为基础，借助实验法与探究法，诱导学生观察分析，感受大气压的存在；讨论交流大气压的特征以及测大气压的方法，然后自主设计实验、实验探究、总结归纳。比如要求同学们课前分组合作，猜测是否存在大气压，并借助身边物品合作设计物理小实验，验证猜想。课堂上，教师可引入“瓶吞蛋”、“覆杯实验”等演示实验，学生分析实验现象，思考分析，并结合所学知识与经验，明白大气压的存在。而后指导学生结合生活现象，设计有关实验，自主体验大气压的存在。对学生的想法，教师需要予以肯定，有效评价。而后提出问题，诱导学生讨论探究，如何估测大气压的值，是否可想出一个有效的实验来测量。在学生思考过程中，教师可提示与启发：回顾所学的压强知识，知道P=，那么我们能否将测量大气压值转换成我们熟悉的测量F与S的值呢。而后诱导学生思考测量F与S的方法，自然渗透等效与转化等方法。而学生以小组为单位，自由讨论，探究实验方案，并选取适合的实验仪器，首先以实验图与文字形式来展现。然后汇总各组的实验方案，集体交流与评价，指出每个实验方案的优缺点，并说说实验设计过程中的问题，通过讨论交流，相互补充与完善。而后利用修改后的实验方案进行实践操作，观察现象，记录数据，分析总结，得出结论。

【参考文献】

[1]徐文君.物理教学中应用启发式综合教学法[J].中学生数理化（教与学）.2010（07）

[2]赵会川.综合教学法[J].中国教育学刊.1989（05）

[3]张爱军.模型意识要适时地渗透在物理教学中[J].科技资讯.2006（02）

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关键词：模型构建教学法；含义；种类；运用

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2012）13-026-1

教授物理的方法很多，如实验法、模型法、推理法、分析法、假设法、图象法、数学法等。在此，本文着重进行模型法在初中物理教学中的运用的探讨，并举出几个有代表性的例子。

一、模型构建的含义及模型构建教学法

1．模型构建的含义

模型构建也称建模，即为了对某一事物作出理解而对该事物做出的一种抽象的、无歧义的书面描述。模型构建包含了两个方面的内容，一方是模型本身，另一方面是构建模型的过程［1］。

模型主要分为逻辑模型和物理模型两大类。模型可以是实物，即按原物的一定比例做出来的与原物特征一致的样品。如车模、船模等；模型也可以是抽象的，即当某一事物无法用实物加以说明时，就用语言表达的方式描述出事物的特征，以便在脑海里对其有个印象，从而达到认识事物的目的。比如为了表示磁场和电场而引入的磁力线、电感线等。无论是物理模型还是逻辑模型都必须经过一个从无到有的建立过程。

2．模型构建教学法

模型构建教学法就是运用建立模型的方式，让学生的思维和意识上建立起对要理解的知识点的模型，从而使得某一概念或事物能被学生所接受的教学方法。在给学生讲解有关概念之前，让其的思想意识当中先建立起相关的印象对教学是有推动作用的。此法是物理教学中的常用方法，它对形成物理概念以及对物理规律的形成有着重要的作用［2］。

二、模型的种类及说明

模型分为物理对象模型、物理过程模型、理想化实验模型、模拟式模型、数学模型。

物理对象模型：有些实际存在的事物在特定的条件下不容易被人们所接受，那么往往可以把它抽象地认识为理想的研究对象，这个研究对象就是物理对象模型。质点就是物理对象模型之一，它是研究直线运动物体运动轨迹的。物理对象模型还有：薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型等。

物理过程模型：将一些复杂的物理过程经过分解、简化，忽视次要因素，考虑主要因素，忽略个性、考虑共性，抽象为简单的、使之成为易于理解的过程，即物理过程模型。常见的物理过程模型有匀速直线运动、变速直线运动、自由落体运动等。

理想化实验模型：在进行物理实验的时候，依据逻辑推理抓主要因素，忽略次要因素，对实验过程进一步分析、推理、找出其规律的模型称为理想化实验模型。理想化实验模型便于看清事物的本质，从而能将事物本身揭示得更为透彻。伽利略著名的自由落体运动实验就是理想化的实验模型。

模拟式模型：有些物理概念在形式和规律上是抽象的，在内容上则是具体的。这部分概念可以用与之相似的事物模拟出来，即模拟式模型。模拟式模型通常是一种假设的模型，模拟式模型能使一些看见不见、摸不着的事物变得形象、具体化。比如为了研究磁场和电场而引入的磁力线和电感线。

数学模型：物理虽然研究的是事物变化的客观规律，但也能通过数学的形式表达出来。物理学通常是采用客观、抽象与概括的方法去研究客观事物的，数学模型则将所研究对象的属性及规律公式化，而使得其成为定量，达到便于理解的目的。如压强、功率等的公式就是用数学的方法建立的模型。

三、模型构建教学法在初中物理教学中的运用

模型构建教学法的引入为在学生的意识中预先建立起对所涉及概念的雏形提供了帮助，为教学的顺利进行提供了支撑。构建的模型亦同样可以分为物理和逻辑两大类。物理模型常见的如各种实验，逻辑模型则不能用实验来表达，而需要用建模的方式在学生的脑海中建立起印象，再逐步加以说明。以下笔者就来举例阐述模型构建教学法在物理教学中的运用。

例如可以用物理过程模型来向学生说明什么是参照物。参照物是为了研究物体的运动或静止而引入的比对物体。比如火车启动后，窗外的树不断地向后退，并且在火车到站的这段时间内窗外的树都是如此，那么这时一个物理过程模型就建立起来了。随着这个过程的进行，我们可以通过窗外的树向后退从而判断出火车是在运动的，因此树也就成了参照物。同样，当树停止后退时，我们便能判断出火车也停了。

又如要研究光的特性，而引入了光线，光线本身是不存在的，它只是为了方便对光的各种现象加以阐释而虚拟出来的，是逻辑意义上的。光线属于物理对象模型，当要向学生讲解光的传播方向时，先要将光以光线的形式表达出来，并告诉学生把光线看作是光本身，而不要看作是一条实际意义上的线，然后通过言语表述与课堂视频或是挂图或是板书相结合的形式来标示出光线的方向，从而让学生理解光是沿直线传播的。最后还要特别强调一句只有在均匀的介质中光才是沿直线传播的，而在非均匀介质中，光的传播方向就不是直线了，是可变的，如反射和折射现象就是光在非均匀介质中传播而造成的现象。

四、模型构建教学法注意事项

模型构建教学法主要是用来为学生事先没有建立起来的印象或是一时还难以形成的意识而做的说明，但它也不是在任何情况下都适用的，有的物理概念除了抽象以外，还要配合其他的方式才能让学生理解，比如实验法，推理、分析法等。模型构建教学法拓展了学生的思维，也给老师教学的顺利进行提供了帮助。

［参考文献］

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关键词：初中物理 物理模型 构建方法

初中物理学科已经显示出它的抽象性，学生接受起来未免有些吃力，利用模型的形象直观的特点，可破解物理难题，开启智慧之门。构建初中物理教学中的物理模型，要遵循由易到难、由浅入深、由表象到实质的人类认识规律，将一个复杂的科学理论转化为直观的事物，展现在学生面前，从而帮助学生理解消化物理知识，取得更好的学习效果。

一、物理模型的分类

构建物理模型是初中物理教学的重要组成部分，它的目的是帮助学生理解物理概念和物理规律，进而做到将所学到的理论用于解决实际问题。其分类有：

1.物理对象模型――直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如：质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。

2.物理条件模型――忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆，在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。

3.物理过程模型――忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。

4.理想化实验――在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验：伽利略斜面实验。

5.数学模型――由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线（电场线）是形象的描述磁感应强度（电场强度）空间分布的几何线，是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定，例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。

二、在教学中如何构建物理模型

要想让学生熟练地运用模型解决实际问题，这就要求学生在平时学习中，在头脑中建立一定数量的准确清晰的物理模型。在初中物理教学中，绝大部分知识内容都可以物理模型为基础向学生传授。

1.用类比法建立物理模型。有些物理现象、规律，我们无法直接展示给学生，这时若能用学生头脑中已有的物理模型来类比，则可帮助学生建立新的合理的物理模型。例如，电压和电流，对学生而言很陌生，也无法通过实验来展示研究，但水压和水流学生是比较熟悉的，教学时，可用水压水流来类比，帮助学生建立电压、电流的物理模型。

2.用虚拟法建立物理模型。有些模型在实际中是根本不存在的，但为了研究方便，可以形象地引入一个虚拟的物质结构或过程。例如，为了便于描述光的传播，引入了光线;为了便于描述磁场，引入了磁感线。

3.重视实验教学。物理是一门以观察、实验为基础的学科，要让学生多观察、多实验。实验为物理概念和规律的建立奠定了表象基础，在学生的脑海中形成了一个个具体的物理模型。有些物理概念和规律，学生在生活中很少感知，那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物。例如，在讲电和磁的关系时，只有做好实验，学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流的作用等物理现象，并形成清晰的物理模型。

4.注重实物、图片、活动挂图等的展示。人们对事物的认识过程，总是从感性认识到理性认识。心理学研究表明，人脑对事物的认识是从表象开始的。这就要求教师在教学中，要尽可能多地将实物、图片等展示给学生，以形成表象基础。

三、初中物理模型的构建程序

构建初中物理教学中的物理模型，要遵循由易到难、由浅入深、由表象到实质的人类认识规律，将一个复杂的科学理论转化为直观的事物，展现在学生面前，从而帮助学生理解消化物理知识，取得更好的学习效果。

1.分析研究对象原型特征。物理研究中对于模型的建立首要要求就是提取出正确的事物本质特征，能够做出合理的抽象是成功的第一步。对实际问题的解决，建立相应的模型是一种非常明智的选择。例如要建构“质点”这个模型，需要在开始之前就充分的认识到，质点在研究总具有何种意义，如何情况下可以使用这种简化。

2.确定影响研究对象的主、次因素。对于主要矛盾的把握，是建立模型进行研究的根本性要求，对于次要问题的忽略，可以有效的凸显出关乎事物发展的规律，从而更好的指导人们解决实际问题。如果建模过程中，对于主要矛盾和次要矛盾的把握不到位，那么不仅仅不会得出正确的结论，反而会把人带入误区。因此，对于事物发展过程中的主要因素和次要因素等方面的重视，是成功研究出问题的基本要求。这样，对于学生创新思维的养成可以起到一个很好的推动作用，同时对于教师对于课堂内容和课堂节奏的把握都能够提供必要的帮助。

3.把握住研究对象本质特征并做出合理抽象。通过上文的分析，我们可以清楚的认识到，本质和主要影响因素对于研究事物发展规律的重要性。从中，物理模型对于物理研究的重要性就不言而喻了。为了更好的解决实际问题，有必要要求物理研究表现出物理现象的本质，对于事物的本质和现象之间的联系的揭示，是物理研究的重要内容。

参考文献：

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物理学作为一门基础自然学科，是一门极易激发人们想象力和探究能力的学科，与别的学科相比，对于培养学生探究性学习能力方面具有鲜明特点.

随着课程改革不断深人，传统的物理课堂教学模式面临着新的挑战与机遇.教师应从初中物理教学中物理模型教学方法出发，深入探究新课改背景下物理模型教学的有效策略，通过模型来使原本抽象的物理知识更加具体、形象、简单，从而促进初中学生掌握物理基础知识，并培养学生的探究性学习能力.本文主要是对我国初中物理模型教学的现状进行探讨分析，从中找出问题所在，并提出相应的解决措施.

一、初中物理中常见的物理模型

分析

1．条件模型化

在初中物理教学过程中，由于解决物理问题所涉及的知识面比较广，对于某一具体问题的解决必须根据一定的条件来进行，才能使所解决的问题更加简单、易懂.例如，在讲述带电粒子在电场中的运动相关知识时，由于带电质量非常小，其所受的重力远小于电场力.此时，可以不考虑重力的影响，使问题得到简化，并将有效地提高课堂教学效率.

2．对象模型化

当我们表达某些客观实体，如质点等的物理状态时，我们可以舍去物体的大小、形状、转动等物理因素，主要是突出其所处的位置和质量的特性，从而使复杂的实际物体简单化.同时，对于那些本身体积大小可以忽略但是重量不能忽略的物体，本身的大小在所研究的问题中可以忽略.例如，薄透镜、点电荷、弹簧振子以及单摆等，也能当做质点来处理.

3．数学模型

在初中物理模型教学过程中，应该根据相关物理数据不断地建造能够反映特定物理状态及物理过程规律的数学模型.再借助于所建立的物理模型来分解物理过程.这样不仅能够达到使用理论知识来分析实际物理问题的目的，还能够使学生对那些原本乏味、抽象的物理知识更加明白，进而提高初中物理教学的效率.例如，在讲述单摆作简谐运动的内容时，通过建立数学模型来分析，在单摆摆动过程中为什么要求摆角小于10°等问题，从而有效地激发学生对物理的学习热情.

二、初中物理模型在教学中的运

用策略

1．构造过程模型，通过图形来解决物理问题

在初中物理教学过程中，许多章节的内容都涉及物理过程的知识.这就要求教师必须结合课本的内容并构造过程模型，将物理过程进行模型化，从而建立相应的图形，使一系列复杂、抽象的物理过程经过简化、分解，使学生更加容易地理解物理过程.例如，在讲述物体的平抛运动规律时，教师应该通过建立过程模型，使该质点的运动过程分为两部分：(1)质点在竖直方向仅受重力作用下运动，也就是只考虑质点做自由落体运动；(2)不考虑竖直方向，只考虑水平方向的运动.由于水平方向不受力，因此，质点在水平方向上可看成做匀速直线运动.由此可见，通过建立相应的物理过程模型，不但可以使问题得到简化，还可以加深学生对有关物理知识的理解，有利于培养学生解决实际问题和综合性问题的能力.

2．建立模型概念，加深物理概念的理解

所谓物理概念，指的是客观物理现象在人脑中的反映，也就是将原本抽象的、空洞的物理知识高度概括出来.因此，在初中物理教学中，要想加深学生对物理知识的理解，提高学生的学习热情，就必须将具体的物理概念与学生已有的物理知识有机联系起来，使之更加形象化、具体化，加深学生对物理概念的理解.例如，在讲述牛顿第一定律时，如果仅仅讲解课堂上的内容将难以让学生明白它的真正意义，并且显得相当空洞.因此，必须建立模型，并且要通过实验来证实该模型的正确性.只有这样，才能切实地提高初中物理教学的效率.

3．物理模型来源于实践又反作用于实践

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既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象，合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同，将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面我们逐个加以说明。

（一）物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如：质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子，我们详细分析质点。质点，就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来，很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，而只找这个物体上的一个点作为概括，当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做，例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车，沿着航空路线飞行的客机，从比萨斜塔上下落的铁球，等等。

（二）物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆，在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同，这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

（三）物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。

（四）理想化实验——在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验：伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多，现在举其中的一个例子，同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来，在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动（在理想条件下的物理现象）。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论，也足以见得理想实验的强大力量。

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关键词：物理学习；差异；学科情感；教法研究

一、高中物理与初中物理的差异

1.学习内容的差异

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模型和现象，因此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。

2.学习方法的差异

初中以形象思维为主、通常从熟悉、具体、直观的自然现象和演示入手建立物理概念和规律。高中从理想模型代替直观现象客体入手，通过逻辑判断和抽象思维建立概念和规律，这种由具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡必然使得学生要改进原来的学习方法，才能达到新的要求。学习上产生困难，往往并非学生思维水平或智力的问题，而是学生不知道该怎样去学。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，各部分知识间相互联系，有的学生仍采用初中的那一套方法学习高中的物理，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，从而心理上产生恐惧。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4个物理量，其中3个为矢量，并且各公式有不同的适用范围，学生在解题常常感到无所适从。

3.解题方法的差异

初中物理重在表面的定性研究，所研究的现象具有较强的直观性，而且多数是单一的、静态的，教学要求以识记为主；高中物理所研究的现象比较复杂、抽象，多数要用定量的方法进行分析、推理和论证，教学要求重在运用所学知识分析、讨论和解决实际问题。例如高一物理的运算迅速地从单纯的算术、代数运算过渡到函数、图像、向量、极值等运算。这就要求学生具有较强的分析、概括、推理、想象等思维能力，应用数学能力以及与之对应的优化方法、学习习惯和思维质量，这对于刚上高中只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的高一学生来说，无疑是一个解题方式中质的飞跃。

二、如何搞好初中、高中物理教学的衔接

1.要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.教学过程要注意以下几点

（1）坚持循序渐进的原则

高中物理教学大纲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。例题教学中侧重开拓思路、选择例题和练习题应该有代表性，能达到举一反三的效果；有针对性，能针对知识的重点、关键和学生的水平；有启发性，能激发学生思维。

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。高中阶段的很多感念是相通的。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的表达形式的同时，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。特别是高一阶段中物理量有标量和矢量之分，导致公式上的应用时数据的代入要求有方向，既规定正方向然后用正负号代表方向，这一点是学生刚由初中升入高中不适应的地方。

（2）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。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，特别是在高一刚开始做功过程的运动学和受力分析更要强调物理模型和过程简图。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。

3.要培养学生对物理的学科情感，提高学生的学习情商

教学是一门语言艺术，语言应体现出机智和俏皮。课前教师要进行自我心理调整，这样在课堂上才能有声有色，才能带着愉悦的心情传授知识，从而使学生受到感染。事实表明，教师风趣的语言艺术，能赢得学生的喜爱、信赖和敬佩，从而对学习产生浓厚的兴趣，即产生所谓的“爱屋及乌”的效应。同时，物理学是一门实验科学，物理概念的建立与物理规律的发现，都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法，只有重视实验，才能使物理教学获得成功，学生只有通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识。用实验导入新课的方法，使学生产生悬念，然后通过授课解决悬念。同时把实际生活中的现象跟物理实验联系起来，使学生感悟实际生活的奇妙和规律性，激发和提高学生的学习兴趣。

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【关键词】梯度 物理模型 学习习惯

高一学生普遍认为物理难学，主要原因是学生能力与高中物理教学的要求差距大。由于高一物理是高中物理学习的基础，因此，高中物理教师必须认真研究教材和学生，掌握初、高中物理教学的梯度，把握住初、高中物理教学的衔接，这样才能提高高中物理教学质量，才能让学生完成由初中到高中的顺利过渡，从而真正进入高中物理的学习状态。

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到数学知识，物理规律的数学表达式明显的加多加深了。

二、如何搞好初、高中物理教学的有效衔接

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

新课标指出，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，要使学生在掌握物理规律的表达形式的同时，明确公式中各物理量的意义和单位，以及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。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

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，这样才能真正想清其中的道理，从而更好地掌握它。其次，培养学生的自学能力，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阅读教材、查阅有关书籍和资料的好习惯。

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一、初中学生的物理解题障碍及原因分析

初中学生的物理学习当中，容易出现的物理解题障碍主要有以下几种：第一，被动式解题障碍.被动式解题障碍主要指初中学生进行物理解题中，由于缺乏学习的主动性，不愿意主动进行解题思考，从而导致解题时，容易受到物理题目当中的干扰信息和“陷阱”等信息的影响，产生解题障碍，无法进行物理题目的正确解题，进而影响到初中学生的物理解题训练效果.第二，思维定势障碍.思维定势障碍主要指，初中学生在自身进行的物理解题训练过程中，长期使用同一种解题方法解题思路进行初中物理题目的解答，在自身的脑海当中形成解题思维的惯性，从而导致其遇到不同类别、不同知识的物理试题时，只会使用单一的解题方法，不能有效地进行变通，从而产生解题障碍，影响到其物理解题的效率和水平.第三，受经验主义的影响产生逻辑思维解题障碍.逻辑思维解题障碍主要指，初中学生在进行物理试题的解题训练时，解题的逻辑推理方面，缺乏有机的调理和清晰的思维导向，从而导致其解题逻辑推理时逻辑思维混乱，无法有效地找出正确的解题思维路线和方法，从而产生了物理解题障碍.产生该思维障碍的原因主要是初中学生学习物理缺少必要的逻辑思维训练，解题训练量较少，以及对物理逻辑推理思维的重视程度下降等原因导致的.

二、解决初中学生物理解题障碍的有效策略

1.强化初中学生的解题能力培养

强化初中学生的物理解题能力培养，是解决初中学生物理解题障碍，强化初中学生物理解题思维能力，提高其物理解题效率和解题水平的最为有效的方法，因此，初中物理教师应当积极采取有效地措施加强对于初中学生的物理解题能力的培养.解题教学实例：

例1一个重为2 N的皮球，其在10 m高处下落3 m的过程中，重力对它所做的功为

A.20 JB.6 JC.14 JD.26 J

该题是一道典型的关于重力做功的试题，主要考查初中学生对于重力知识掌握的水平，因此，在该题的解题当中，为了避免初中学生由于被动式解题障碍和思维定势障碍等问题的影响，初中物理教师应当巧妙的引导初中学生学会主动思考，学会解题模型和图像的建立与绘制，从而直观的发现解题规律和方法，快速地解题，得出答案B，从而有效地实现自身物理解题能力的强化.

2.加强初中学生思维程序的训练

初中物理教师要想有效地提高初中学生的解题能力，帮助初中学生克服自身的解题障碍，应当加强对于初中学生解题思维程序的训练，强化初中学生的理性思维，从而有效地实现初中学生物理解题水平的提高.现代初中物理解题，其解题的思维程序主要有以下五步：第一步，审题，审题主要承担着帮助初中学生了解题目主要大干信息、问题以及各项联系等信息.第二步，抽象出物理对象和情景.物理对象和情景的建立是帮助初中学生理清题目对象和条件的重要一步，对初中学生后面的解题规律和模型的建立有着至关重要的影响.第三步，确定物理试题解题的规律.第四步，建立物理模型.建立物理模型是其解题过程中最为关键的一步，物理解题模型的建立可以帮助初中学生建立起整体解题的框架，找到必要的解题方法.第五步，求解.实际中的应用如下：

例2对日常生活中常见的声音，下面对其叙述正确的是

A.一切正在发声的物体都在振动

B.高速公路两侧安装透明板墙是在声源处减弱噪声

C.只要物体有振动行为，就能听见声音

D.人们可以根据音调来辨别不同乐器发出的声音

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关键词：物理模型;初中教学;力学

力学是物理学的基础，以牛顿三大运动定律为核心构建起了经典力学的主体。浙教版《科学》七年级下册第三章《运动和力》是初中阶段力学的主要内容，内容虽然不多，但难度对于初中学生来说是较大的，特别是一些深层次的问题。如何才能有效地学好力学内容，一个重要的方法就是利用好物理模型。力学中物理模型在初中教材中并未提及，但是经常用到，下面就对初中阶段力学中用到的物理模型做一介绍并在应用中讨论分析，以便对其有一个深入全面的了解。

一、物理模型的概念

在面对复杂多变的物理现象时，人们总是遵循一条重要的原则，即从简到繁，先易后难，循序渐进，层层深入。根据这个原则，人们把复杂的问题转化或分解成比较简单的问题。基于这样一个思维过程，就创建了物理模型。物理学上研究的实际问题往往比较复杂，对实际问题进行科学抽象的处理，舍弃次要因素，抓住主要因素，用一种能反映本质特性的理想物体或过程，去描述实际的物体或过程。这一理想的物体或过程称之为物理模型。例如质点，它是一个没有大小和形状，只有质量的点。这样的点实际上是不存在的，物体再小，总有一定的大小和形状。但当物体的形状、大小及自身的转动情况相对于我们研究的问题可以忽略时，我们就把物体理想化为只有质量的点，即质点。如研究地球绕太阳公转时，由于地球大小相较日地距离小得多，因此地球的大小、形状、转动情况都可以忽略掉，就可以把地球看成质点。但当研究地球自转时，地球上各点转动情况各不相同，它的大小、形状就不能忽略，就不能把地球当质点来看。又如，研究人在水平地面的受力情况，往往将空气浮力忽略，因为空气对人的浮力相对人的重力要小得多，这时就可以忽略空气对人的浮力，这就是理想化的过程，也是一种物理模型。但是如果研究气球这样的物体，由于空气浮力与重力在差不多同一数量级上，这时空气浮力就不能忽略掉。可见，物理模型就是一种理想化的物体或过程，具有高度的抽象性，能反映事物或过程的本质，但从上面例子也可以看出，物理模型也具有相对性和科学性，并不是任何情况下都可以将物体或过程用一定的物理模型来解决。因此，物理模型是理想化与科学性的统一。

二、物理模型的分类及应用

物理模型根据分类依据的不同，研究者们有不同的分类，如汪崇渝将物理模型分为：（1）实物模型，即采用物质手段反映与客观事物（原型）相似关系的实体，如飞机、火箭模型等;（2）理论模型，通常是假说的形式，也可称为物理理论假设，是人们在还搞不清事物的本质、结构、规律时，以实验事实和物理思维为基础，提出假说而建立的物理模型;（3）理想模型，是根据研究对象和问题的特点，抓住主要的、本质的因素，建立的一个易于研究并能反映研究对象主要特征的新形象。David Hestenes认为，物理模型是对物理系统结构的表征，按其所描述的物理系统的结构类型（系统结构、几何结构、时间结构、相互作用结构），将物理模型分为三种：（1）几何模型，描述系统相对参照系的位置和系统内部的位形;（2）过程模型，描述系统状态变量随时间的变化情况;（3）相互作用模型，将系统与外界的相互作用变量表示为系统的状态变量的函数。禹双青将物理模型分为公式模型、图表模型、结构模型，如麦克斯韦电磁场方程组、力的图示、晶体空间点阵结构等分属其类。汪崇渝将理想模型分为：（1）对象模型，指代替研究对象实体的理想化物理模型，如质点等;（2）过程模型，是将实际物理过程的次要因素忽略，只考虑主要因素的作用所引起的变化过程，如自由落体运动等;（3）条件模型，是把研究对象所处的外部条件理想化后所建立的模型，如光滑平面等。本文就采用汪崇渝的三分法，将物理模型分为对象模型、过程模型和条件模型三类。下面仅就初中阶段力学方面用到的物理模型介绍并举例加以应用。

1.对象模型

（1）质点

质点是初中阶段力学中最重要的物理模型，浙教版《科学》教科书中并未提及，但是在力学中却时时刻刻在运用。上面已经说过，质点是一个可以忽略它的大小、形状及自身转动情况的有质量的点，它的这种理想化在应用中概括起来主要有三个方面的作用：

①在力的示意图与受力分析的应用

例1：一物体A受到10N竖直向上的拉力，拉力作用在物体的上方，做这个拉力的示意图。

分析：A受到的拉力示意图应该如图1（a）所示，而假如物体A可以看成质点的话，图1（b）、图1（c）其实是等同的。质点忽略物体的形状、大小，即它的形状大小不一定就是物体真实的形状或是简图，事实上我们经常把物体简化，如一个人、一条船、一架直升机单独出来时，就简化成一个方形，再加上文字注明（当然物体不复杂时，我们尽量画物体本身的形状，这主要是形象认知的问题）。这时物体浓缩成了一个点，即质点，一个与物体相同质量的点，力的作用点可以画在这个点上，所以图1（b）是与图1（a）等同的。当物体可以看作质点时，虽然物体已浓缩成质点了，但经常我们加一个方形来代表物体，这主要可能考虑一个点不容易看清的问题。通过以上分析，如果物体可以看成质点，图1（a）（b）（c）是等同的，而且我们经常用的是图1（b），这在对物体进行受力分析时体现得更加明显，如图2。

例2：一小车在水平面上受到水平拉力F做匀速直线运动，试对小车进行受力分析。

分析：如果按标准的力的示意图做出各个力应该如图a所示，水平拉力F的作用点为点C，重力G的作用点为点A，支持力N与摩擦力f的作用点为点B。事实上，这样的图既麻烦，作用点又由于会有重叠部分而看不清，更重要的是会发生错误。假如水车的受力情况真如图a所示，那么小车会因力矩不平衡而转动起来，它们并不是共点力。真实中的小车受力情况要复杂得多，也不可能就如图a中一样。其实，我们在教学操作中，就是把小车当成质点来处理。如果我们把小车看成质点，那么受力分析情况就如图b所示，这些力的作用点都在一点上。这样就简化为共点力的平衡，而且不需要考虑力矩的问题。事实上初中阶段对于大多数的物体，都不需要考虑或者忽略物体转动（即忽略力矩的作用），我们都可以把它当作质点来处理。初中阶段需要考虑力矩基本上只有杠杆，当然一些特殊情况也存在，也不能将物体看成质点，这些特殊情况将在下面举例中提到。

由上可知，在力的示意图或受力分析时把物体当成质点来处理，抓住物体的主要因素，忽略次要因素，是我们教学中普遍采用的方法，也省去一些不必要的麻烦，更符合初中阶段的认知规律，不会觉得太过于复杂。

②无须考虑物体受到的力矩

上面提到初中阶段杠杆问题要用到力矩，即不能把杠杆问题中的物体看成质点，其他大部分情况我们都把物体看成质点来处理。所以把物体看成质点的另一个好处就是不需要考虑它的力矩问题，即认为物体受到的是共点力，力的作用线都通过质点。但是有一些特殊情况，看上去不像杠杆问题（其实算是杠杆问题，或者更精确地说物体转动问题，杠杆问题其实就是转动问题），其实并不能把物体看成质点，但在我们的教学工作中经常被忽略，当成质点来处理，如图3。

例3：一个质量为2kg的木块A夹在甲乙两块固定的木板间，木板甲对木块A的压力为20N，木块A匀速向下运动，求木板与木块A之间的摩擦力。

分析：这道题往往先入为主将A受到甲乙两板的摩擦力看成是相同大小的，然后再根据平衡力求解，得到f=G/2，这其实已将A看成质点来处理了。但事实上，这种情况下，我们一般不将A看成质点，而且甲乙两板对A的摩擦力也不一定相等，题中未给出。此时，除了要考虑力的平衡外，还要考虑力矩的平衡。一个做匀速直线运动的物体，必然满足合外力等于0和合外力矩等于0，即满足动量守恒和角动量守恒。假设甲板到A重心之间的距离为L甲，乙板到A重心之间的距离为L乙。由于支点的选择具有任意性，选择重心为支点，则有：

力的平衡：f甲+f乙=G

力矩平衡：f甲L甲-f乙L乙=0

若A是质量均匀的物体，重心在几何中心，有L甲=L乙，则f甲=f乙=1/2G，说明一般情况下重心在几何中心，的确两边的摩擦力是相等的。但不能先入为主地认为，两边的摩擦力必然相等。换言之，若A的重心不在几何中心，那就意味着两边的摩擦力是不相等的。因此，这样的情况下不能把物体看成质点。再深层次考虑，若A的重心在几何中心，而甲乙两板动摩擦因素是不同的，这样情况就复杂了。那就意味着A下滑时两边的滑动摩擦力是不同的，则会产生力矩，使A转动起来，但A被甲乙两板限制，可能会有微小转动，而使压力方向大小调整。但若A还能匀速下滑，最后必然还是满足合外力等于0及合外力矩等于0。因此对于这样的问题，我们就不能简单地将物体看成质点。

③空间位置的确认性

在处理运动学问题时，伴随着物置的变化。若物体可以看成质点来处理，某时刻它的空间坐标上具有确认唯一性，因此处理起来就会简单得多。但在实际问题中，如火车过大桥，我们并不能把火车当成质点来处理（其实它可以看成质点系）。由于火车上每一质点的运动状态始终是相同的，是一种平动，这里就不再展开。总之，质点的引入，对于运动学的计算也带来了方便。

由上可知，当物体可以看成质点时，即可以忽略其大小形状及主转动情况时，我们把物体看成质点来处理，在力学受力分析与运动学计算中都极大地带来了方便。

（2）刚性绳

刚性绳是指绳或线拉伸产生拉力时，不计线的伸长，即认为线中张力变化在瞬间完成，而线不能伸长的一种理想化的物理模型，如细钢线、细线可以看作刚性绳。在初中力学中虽未提及，但已经有刚性绳的应用，如下图4。

例4：两个相同的小球分别用橡皮筋和细线吊在支架上，静止时两球都处于相同高度A，现将两小球都抬至B高度释放，问橡皮筋和细线是否会断？

分析：橡皮筋是一种弹性绳，细线是一种刚性绳，弹性绳受力时可以伸长，但刚性绳受力时不可伸长。当小球从B释放下落至A点时，小球有一定的速度，还要继续下降，由于弹性绳可以伸长，伸长过程中拉力变大，小球将减速，只要不超过橡皮筋受力的上限，它不会断。但细线是刚性绳，小球到A点后还要继续下降，但细线不可伸长，瞬间超过细线拉力承受范围而被拉断。实际中，细线不一定断，那是因为完全意义上的刚性绳并不存在，受力时总会有微小的形变;还有球的质量，下落的速度等因素，但引入刚性绳这一物理模型，对我们研究相关问题带来方便，事实上，细线、细钢线受力时是几乎不可伸长的，这就是物理模型的科学性。

（3）轻绳、轻杆、轻弹簧、轻滑轮

指不计其质量与质量有关的重力、动量、动能等。初中力学中我们也有接触，忽略其质量或重力，这也是一种理想化的物理模型，这里就不再举例。

2.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，只考虑主要因素引起的变化过程称为过程模型。匀速直线运动就是一种理想化的过程模型，实际中速度大小和方向都不变的运动并不存在，但有些运动，如平直公路行驶的汽车速度变化很小，可以近似看作匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动，这一过程模型具有十分重要的意义，是我们进入运动学的基础。下面再来看一道例题：

例5：从高空下落的雨滴受到的空气阻力的大小与其速度的平方成正比。一滴质量为5g的雨滴从高空下落时，所受到的最大阻力f为多少N，此后雨滴做什么运动？

分析：雨滴一开始是静止的，受到重力作用而加速下降，速度不断增大，由于空气阻力的大小与其速度的平方成正比，空气阻力也不断增大，当增大到与重力相等时，雨滴受力平衡，做匀速直线运动，速度不再变化，阻力也不再变化，所以一直做匀速直线运动。速度最大时，阻力最大，f=G。事实上，实际的过程要复杂得多，可能受到风力影响，雨滴质量可能会变化，空气阻力不稳定等，最后也并一定做匀速直线运动，但忽略这些次要因素，理想化这一过程模型，对我们研究就带来很多方便。真实的过程可以通过实验测定对这一理想过程真以修正，事实上，很多物理过程就是在理想过程基础上加以修正得到的。如低温高压下的气体，不符合理想气体状态方程，但是当人们从分子占有体积和分子间相互作用力对理想气体状态方程加以修正，用来处理真实气体，就能与实验符合得很好。

3.条件模型

初中力学中用到最多的条件模型就是光滑平面，指不计一切摩擦阻力的平面。真实中并不存在这样的平面，但对于摩擦系数很小的平面我们就可以理想化为光滑平面。在教材牛顿第一运动定律的假想实验中，我们就假想如果存在这种光滑平面的话，小车将一直运动下去。所以光滑平面这一条件模型对于我们研究很多力学问题有着重要的作用。在实际问题中，假如材料的摩擦系数很小，摩擦力相对其它受到的力小得多时，我们可以将条件理想化为光滑平面，这就是模型带来的简便。

三、物理模型研究法是一种重要的科学方法

理想物理模型的研究方法的好处：第一，可能使问题的处理简化而又不会有大的偏差;第二，对理想化的物体或过程进行研究的结果，加以适当的修正，即可用于处理实际情况下的物理问题。科学的理想化不同于无根据的幻想，而是有客观依据的。通过具体事例的比较，使学生认识理想化要有客观根据，对培养学生掌握理想化方法是必要的。另外，还应让学生认识到：在一定理想化条件下得出的规律，只有在（或者非常接近）这些条件下适用。理想实验是人们在思想中塑造的理想过程，实际上是做不到的。论证牛顿第一运动定律的假想实验：在无摩擦情况下，从斜面滚下的小球将以恒定速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去，是物理学史著名的理想实验。理想实验是在真实实验基础上，抓住主要因素，忽略次要因素，对过程进一步分析推理。因此，理想化模型的研究方法是研究物理现象和问题的重要方法。

四、物理模型教学中的策略

初中生对于物理模型这个概念不熟悉，如果一味强调质点是什么，刚性绳是什么，光滑平面是什么，学生并不能很好地掌握，因此要在应用中认识物理模型。学生其实不知不觉地在利用物理模型来解决问题，当他们认识到自己在运用物理模型，就会思考这个物理模型适用条件是什么，这样才是真正认识到模型的内涵，也才能更有效地学习力学知识。因此，我认为物理模型对于初中生的教学策略是在应用中认识，这也符合初中生的认知特点。

参考文献：

1.朱清时.科学（七年级下册）.浙江教育出版社，2013.

2.诸葛向彬.工程物理学（第二版）.浙江大学出版社，2003.

3.李春生.物理模型方法浅谈.物理教育，1996.

4.阎金铎，段金梅，续佩君，霍立林.物理教学论.江苏教育出版社，1990.

5.王瑞旦，宋善炎.物理方法论.中南大学出版社，2002.

6.汪崇渝.高中学生建立物理模型的探究式教学探究.西南师范大学，2001.

7.禹双青.物理模型方法学习策略探讨.湖南师范大学，2005.

8.彭森.中学物理模型教学研究.江西师范大学，2004.

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1．初、高中物理难易程度不同

初中物理教材编写形式主要是探究、演示、想想做做、想想议议、STS（科学•技术•社会）、科学世界、动手动脑学物理、我还想知道等。探究是让学生自己动手动脑模拟科学家的工作过程，感受获得知识的途径，体会科学研究的方法，不触及现象的本质。演示是教师向学展示一些物理现象。想想做做、想想议议是课堂中一些学习活动，主要是学生描述物理现象的特征或口头表达自己的观点。动手动脑学物理，学生动手实验的器材在生活中容易找到，制作没有难度；小资料的内容学生容易阅读，没有太多抽象的内容。教材内容的难易度决定了初中物理是以介绍物理现象和规律为主，利于培养初中学生学习物理的兴趣，为学习高中物理打基础。学生学习后很有成就感，初中学生对物理学科的喜爱程度高。高中物理教材编写形式主要是实验、思考与讨论、说一说、做一做、演示、科学漫步、问题与练习等。与初中的难度不同，如探究实验是在未知某一物理现象的本质规律之前，主动探究物理现象的本质规律。高中物理描述的物理现象复杂，解决这些问题的方法已被抽象为相应的模型，比较抽象，这是高中学生遇到的难点之一。物理教材的内容通过模型化抽象和数学化描述，通过抽象概括、假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律，研究的问题涉及的物理量多，变化比较复杂，学生接受难度大。另外，高中物理教材对物理概念和规律的表述严密，对物理问题的分析推理科学、严谨，逻辑性强。科学漫步的内容都有较强的知识性，学生阅读难度大，不易读懂。学生学习就有困难，因此喜爱物理学科的人越来越少。

2．初、高中物理实现教学目标的方法不同，思维能力要求不同

初中阶段物理教学目标是以了解物理现象和规律为主，向学生简单介绍探究物理现象的方法和步骤，且多以直观教学为主，知识的获得是建立在形象思维的基础之上的；高中物理是进一步提高科学素养，注重过程与方法，知识的获得是建立在抽象思维基础之上的，高中物理教学要使学生的思维逐步从形象思维过渡到抽象思维。初中阶段教学通常是直观介绍物理现象和规律，不触及物理现象的本质；高中物理教学，要求学生了解知识的来源，是对物理现象本质的认识，这就要求学生具备一定的抽象思维能力。

3．学生的学习方法与学习习惯不适应高中物理教学要求

初中阶段物理教学一般不涉及物理现象的本质，概念和规律性的知识常用文字描述，只需简单记忆就成了。课堂上教师讲解例题计算题居多，由于不要求了解知识的来源，学生几乎不了解计算公式的适用条件，学生练习时只需在课堂上模仿教师的做法，记下解题的步骤，套用公式，这就养成了机械记忆的学习习惯。高中物理教学要实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标，教材内容，就决定了学习高中物理要了解知识的来源，要通过抽象、概括、推理才能揭示现象的本质，才能找到现象的变化规律。因而高中物理，现象多，关系复杂多变，解决问题的过程就是实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标的过程，很注重细节。有的学生仍采用初中的那套方法对待高中物理学习，解题时就现出“读不懂题目的意思或找不出题目的隐含条件，对物理公式的意义和适用条件搞不清楚”的现象，学生往往不知从何下手，这样就使学生感到物理难学、难懂。

4．数学应用能力达不到高中物理教学要求

物理学科的原理、定律需要用数学关系表达。（1）物理规律的数学表达式增多，物理量间的变化规律复杂，初中阶段描述运动规律的只有一个公式，涉及三个物理量和一个常量；高中阶段描述匀变速直线运动常用的物理量有近10个之多，每个公式涉及四个物理量。有矢量，也有标量，有常量，也有变量，并且各公式有不同的适用范围，这是高中学生学习物理难点之一。（2）用图像表达物理量之间的关系，描述物理过程。（3）矢量运算广泛。矢量运算是学生进入高中遇到的难点之一。小学到初中，标量运算规则很熟练，高中阶段的矢量运算，接受平行四边形法则，是对运算规律不同的认同，也是对运算规律认识从感性到理性的飞跃。这是数学应用能力跟不上高中物理教学要求的问题。（4）应用数学图像描述物理量间的关系，不懂斜率的含义。高一新生掌握的数学知识及数学知识的应用能力都达不到高中物理的要求，这是学科间存在的衔接问题。

二、有效做好初、高中物理教学衔接的几点思考

1．调查初、高中学生解决问题的方法

（1）初中物理从观察、实验入手，内容形象直观。目的是培养学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。（2）高中物理内容科学、严谨，知识结构逻辑性强，循序渐进，内容表述言简意赅、条理分明、深入浅出。三维目标中更重视“过程与方法”目标的实现。

2．注重构建“质点”模型，化有形为无形

初中物理教材所描述的物理现象形象具体，就“物体”这一概念而言是一个看得见、摸得着的具体物体。高中物理教学中，有效构建“质点”模型，是教学的难点。“质点模型”的核心是“突出主要因素，忽略次要因素”，是一种替代方法，构建“质点模型”的过程是让学生逐渐淡化物体的具体形状，认识到忽略物体的形状，把物体当作一个有质量的点，这样能更好地解决问题，学生怎么才能认同“质点”？为此，教师应做好物理实验，如不妨做做牛顿管自由落体实验，羽毛、小石块、纸片、铁块同时落下，研究这些物体的下落就跟物体的形状无关了，就可用一个点替代物体了。什么条件下点能替代物体？概括起来就是定理、定律的适用条件。能有效构建“质点模型”，学生对重心的概念，共点力的概念就容易理解了。

3．重视物理量的矢量运算

初中物理的计算往往是标量计算，数学问题简单，学生容易解决。进入高中，矢量运算贯穿于高中物理的全程，涉及力、速度、加速度的合成与分解，还有动量、冲量等，是高中物理教学中必须解决的问题。初中阶段“同一直线上力的合成”是高中阶段物理量的矢量运算的衔接点。

4．教学要坚持循序渐进的原则

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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，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到数学知识，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，每个公式涉及到四个物理量，其中三个为矢量，并且各公式有不同的适用范围，学生在解题常常感到无所适从；开始用图像表达物理规律，描述物理过程；矢量进入物理规律的表达式。

二、如何搞好初、高中物理学习的衔接

1.学习方法的转变

初中学生只要背背概念、公式，多做几个题，考试就能考好；而高中物理的学习，关键是理解。要重视课本，理解物理的基本概念和基本规律，只有这样，才能领会知识，才能灵活的运用知识，达到举一反三，触类旁通效果。

2.坚持循序渐进原则

高中物理教学大纲所指出，学生学习应注意循序渐进，知识要逐步扩展和加深，能力要逐步提高。高中学习应以基础知识为出发点，逐步扩展和加深；学生要逐渐积累知识和不断重复知识，要使学生觉得物理学习并不难，使他们有成就感，这样才能使学生对物理学习产生兴趣，才能产生学习的积极性，使学生树立起学好物理的信心。

3.透析物理概念和规律

学生要掌握完整的基础知识，培养物理思维能力，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学习，要重视概念和规律的建立过程，要知道它们的由来；其次弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉，要掌握物理规律的表达形式的同时，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

高中物理学习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，学生要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研究，要注意解题思路和解题的方法。做物理习题时，要把重点放在物理过程的分析，并把物理过程图景化，建立起正确的物理模型，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，学生在审题时一边读题一边画图，养成良好的习惯。解题过程中，要培养应用数学知识解答物理问题的能力。

5.学习习惯的培养

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一、知难——初、高中物理跨度大

的原因分析

1．教材内容跨度大

从客观原因上来看，初中物理和高中物理在教材的内容上存在着较大的台阶.初中物理的内容浅显通俗，而且注重物理情境与学生生活感受的一致性.现象所反映的规律，学生有丰富的体验，容易理解，量化的计算少且运用的数学规律较为简单，初中物理所涉及的实验，其原理简单，操作简便，实验现象学生能够自我发现.与初中物理教材相比，高中教材呈现形式简炼、严谨，文字的叙述具有很强的抽象性、概括性，导致学生对教材的理解比较困难.高中教材涉及的实验，更加注重对原有知识的应用和创新，实验现象的观察呈现出多元化，需要学生从多个侧面去观察和思考.

2．教师缺乏对学生心理特点的分析

学生经历了紧张的中考，一个暑假让学生的心理放松了许多，“继续休整”的心理还未完全消退，学习缺乏紧张度，自己要求较低，总觉得高考还很遥远；有些学生初中物理学得挺好的，所以思想上懈怠了.高中物理使学生力不从心，在多次挫折的体验下，学生对物理学习生成畏惧心理，并逐步演变为学习心理障碍.

3．教师缺乏对学生原有认知水平的分析

高中物理有很多的知识点在初中教材中出现过，但是呈现得较为浅显化，与高中的要求差异性很大，思维和能力的要求更是迥然有异.实践经验表明，在衔接上硬着陆是行不通的，教师要从学生的最近发展区出发，合理设置过渡环节.高中物理教师应认真研读初中物理教材，同时对入校新生做好科学的调查工作，去了解学生的具体学情，顺学而导，发挥教师的主导作用，促使学生学好高中物理.

二、克难——自然衔接的着力点

分析

1．研读初、高中教材，确保知识点有效地衔接

初、高中教材在知识点难度的设置上跨度是客观存在的，这种跨度让学生学习上有顿挫感.我们要想让高一新生平缓地切入高中学习，研读初、高中物理教材的差异就是首要任务.教师应找出初、高中物理教材中有效的衔接点，再从教材内容和学生的实际出发，顺势递进进行牵引，发挥教师的主导作用，有意识地放缓教材在知识内容及其衔接难度上的坡度，促使学生自然过渡.细致地研读初、高中教材，我们发现高中物理一开始学习的知识内容很多都与初中的物理概念存在一定的联系，是在初中物理认知基础上的丰富与拓展.

例如，“速度”这一概念，初中物理和高中物理都有涉及.在初中，为了定义“速度”，引入了“路程”这一概念，通过移动距离与时间的比值来定义；而在高中，“速度”是一个不仅具有大小而且具有方向的矢量，而“路程”只有大小没有方向，是标量，显然用“路程”无法完成“速度”的定义，因此引入了“位移”这个新的物理概念，用位移与时间的比值来定义，这就是初、高中物理教材在这个概念定义上的区别.当然，我们从科学的严谨性出发，初中教材在“速度”概念的引入时是没有问题的，因为在初中“速度”的定义是放在匀速直线运动这一特定的情境之中的.一个物体如果做单方向的直线运动，其路程与位移的大小是相等，又因其运动方向是一维的，所以没有“矢量性”考虑的要求.

2．优化教学模式，确保思维点有效地衔接

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一、初中生物理解题能力培养的意义

目前很多初中生都面临这样的问题：物理课能听懂，解题却很困难.学生平时做题做的不少，但是遇到新的题型就不知所措.这就说明一个问题，了解物理基本知识和学会物理解题还是有一定的差距.现在教育在不断的改革，要求培养综合素质较高的学生，那么要求我们必须在传统的物理教学基础上，加强对学生物理解题能力的培养.希望能通过对学生解题能力 的培养，让学生充分掌握物理知识结构、实现物理思维的培养、为学生未来继续深造奠定坚实的基础.

二、提高初中生物理解题能力的措施

1.教给学生全面完整的知识

基础的知识是学生会不会解题最基本的条件，初中生要想达到解题的快速、准确就必须充分掌握初中物理的基本知识，离开这个基本知识再谈解题就没有意义.学生必须充分了解最基本的概念，才能在解题过程运用自如.

例：在电学相关知识的学习中会涉及电功、电功率、电流、电荷量等概念.其彼此间相近却又有所区别.电功指电流在某一段时间内所作的功；电功率指电流在单位时间内所做的功，是电功与时间的商；电流指在单位时间中流过导体某一横截面的电荷总量，是电荷量同时间的商.这几个概念之间既有区别也有联系.学生只有充分了解他们彼此间的联系与区别才能更好的理解这几个概念.

2.建立合理的物理模型

物理知识一般都比较枯燥难以理解，要想更好地解决此问题，需要学会建立物理模型，将枯燥的课本知识转变成直观可见的模型，为解题提供大致的思路.有些习题，物理模型并没有明确给出，要求学生经过抽象思维才能建立模型，我们一定要紧紧抓住关于物理模型的关键词语，紧紧围绕这些词语才能建立完整的模型.

例：有两棵大致相同的树，两者根系的埋深及发育程度完全一样，假设B树高度高于A树，若我们对这两棵树哪棵更易被风折断进行分析，我们可将其假设成一个杠杆模型，这样就易知道树越高，则其重心越高，力臂亦会越长，这时根据所学的杠杆原理，能够解出：作用力相同时，B树更容易被吹倒或折断.

3.提高学生对物理知识的抽象认识水平

模型的建立过程中也要求学生有一定的抽象意识，解决问题过程中要将问题从抽象中提炼出来，使其形式化，这是初中物理解题的基本途径之一.物理知识一般都具有很高的深层结构，这些知识具有高度系统化、抽象化等特点，对于专家而言他们善于将形异质同的问题沟通，对问题进行归类，他们着重点是使用抽象的规则和原理.而对于初中生来说他们解题过程仅仅局限于表层结构，他们水平较低，在解题过程遇到诸多问题，所以一定要培养学生的抽象思维的水平，提高学生的解题能力.

4.教给学生有效的解题策略

解题策略指学生在解题过程中，从宏观的角度来考虑解题途径的思想方法.好的解题策略能大大提高学生的解题效率，在初中物理解题中，策略、方法、技巧都是解题的手段.而策略是这些方法中最高层次的，有效的解题策略涉及到解题的方向、原则、目标等内容.所以教给学生有效的解题策略能大大提高学生物理解题的效果与效率.

例：学生在学习融化和凝固、液化和汽化、升华和凝华等物态变化的概念后极易混淆，老师应教授学生正确、有效的解题策略.通过图表进行表述不仅一目了然而且通俗易懂，如图1.

5.培养学生独立思考的能力

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一、应了解初、高中物理教材的显著差别

1．从直观到抽象：物体――质点

2．从单一到复杂：二力平衡――多力平衡；直线运动――曲线运动等

3．从标量到矢量：算术运算――几何运算

4．从浅显到严谨，从定性到定量

二、应知道高中与初中物理教学方式与内容不同

1．初中物理教学是以观察、实验为基础，使学生了解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。

2．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。

3．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，各部分知识又相互联系。

4．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到数学知识，物理规律的数学表达式明显加多加深。

三、搞好初、高中物理教学衔接的途径

1．重视教材与教法研究

高中物理教师不但要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，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，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的表达形式的同时，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，也就是物理习题讲解，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。做示意图是将抽象变具体、建立物理模型的重要手段，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．学习习惯培养