关于理想化方法在中学物理中的运用

摘要：理想化方法是中学物理教学法中特别重要的一种科学抽象的思维方法，文章阐述了什么是理想化方法以及理想化方法在中学物理教学中的运用，主要包括物理条件的理想化、理想化模型、理想化实验。理想化方法对于中学物理的教学起到了很好的辅助作用，而且对于培养学生分析和解决问题的能力也有很大帮助。

关键词：理想化方法理想模型理想实验中学物理

理想化方法是中学物理教学法中特别重要的一种科学抽象的思维方法，而且理想化方法有时更能有效地反映自然界的规律，有必要使学生认识学习它们的必要性。纵观整个中学的物理教材， 其中所提到的理想化方法有三大基本的种类，其一是物理条件的理想化，其二是理想模型，其三是理想实验。

一、物理条件的理想化

中学物理问题中遇到的物体是处在多个外在条件下的物体。这些外在条件中，有的是对物体的运动特点起着重要作用的，而有的却是对研究这个物体没有什么影响的。这种情况下我们就需要让学生分析出哪些条件是必须考虑在内的、哪些条件是可以忽略不计的，然后在只考虑必要条件的基础上做进一步的分析，最后解决这个物理问题。在中学物理练习题中，最常见的条件理想化是忽略摩擦力。例如“两个物体接触表面光滑”、“忽略一切摩擦阻力”、“不计空气阻力”等等，这些给出的条件都说明忽略摩擦力是中学生解决物理问题时要经常留意的。在平常的教学中，我们要经常启发学生采用这样的方法，使实际问题简单化，从而快速解决问题。

二、理想模型

理想模型就是指为了能方便地研究物体，在物体原来形状的基础之上，经过抽象的思维而设计出来的一个研究体。这个研究体是在综合考虑和分析了全部问题之后，抛掉了原来物体的非主要因素，特别突出了原来物体中起主要作用的因素，所以这个研究体可以说是对原型的理想反映。理想模型不同于毫无依据的瞎想，它是从原型中抽象出来的，因此有它存在的客观根据，它反映了客观物体的主要属性。

在理解和应用物理模型的时候，应注意每种模型都有一定的条件和范围。把一个实际物体抽象成什么样的模型，要根据情况具体分析，在不同的研究过程中，即便同一个研究对象也可能需要抽象成不同的模型。是否可以理想化地研究物理问题是有条件的，也是相对的，这个条件是指研究问题的本质条件，相对是指相对周围的干扰条件和环境条件。

三、理想实验

1.理想实验也叫思想上的实验或者抽象实验。它是一种抽象思维与形象思维相互结合的思维过程，可以说是逻辑推理的另一种特殊的形式，在实际中并不能进行。它是以真实的科学实验作为理论基础，以逻辑法则为依据，用抽象思维来展开的实验过程。它拥有真实验的一些特点，但又和实际实验完全不同。所以理想实验也可以说是一种带着物理学色彩的逻辑推理，是人们在思想上重新合理化的理想过程。理想实验是进行物理理论研究的重要方法，在中学的物理教学中理想实验也是经常要用到的。 2.理想实验不同于真实的实验。理想实验不是一种实体活动，它不可以作为检验科学理论的标准;实际实验在操作过程中总会有误差，理想实验则没有误差，要它精确到什么程度，它就能精确到什么程度;实际实验要受到当时科技水平发展的限制，而理想实验却可以超越当时的科学水平，充分发挥人的思维想象的作用。

3.理想实验在中学物理学中发挥着重要的作用。牛顿总结的惯性定律就是由理想实验得出来的。物理学家亚里士多德认为：外力才是产生并使物体持续运动的根本原因。比如人拉车的时候车才前进，一旦人停下来，车也就跟着不动了。这个观点被人们信仰了两千多年，直到伽利略才把它改正过来。伽利略所“做”的理想实验是这样的：将一个坚硬的小球放在一个非常光滑的斜面上，小球将会自然地滚下来，并且会不断加速。如果给小球施加一个沿斜面向上的力量，它就会往上滚而且越滚越慢。如果把小球放到一个光滑的水平面上会怎么样呢？由于没有了加速或者减速的外力，小球将会静止不动。而如果再推动它一下，其中假设表面绝对光滑且无限大的话，小球将会永远地运动下去。同时他还假想，如果有两个表面光滑的斜面相接，静止的小球从第一个光滑斜面滚下将会沿着第二个光滑斜面上到同样的高度。跟随着第二个光滑斜面的倾角越来越小，小球在它上面走过的距离也将不断增大才能够到达到同样高度。若这个光滑斜面的倾角为零，小球就将永远也达不到原来的高度了，将会一直地运动下去。根据这些理想化的“实验”，伽利略推翻了亚里士多德的错误观点，后来牛顿总结这些实验并得出了惯性定律。理想实验可以说在物理学的发展中起非常重要的作用，而且对于培养中学生敏锐的观察力和分析力、超强的抽象思维能力都有很大的好处，在教学中必须给予足够的重视。

参考文献

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