模型是物理学认识由唯象理论过渡到动⼒学理论重要的环节。物理学的发展史清楚地说明了这一点。它通常是摆脱了旧概念的独立思考的成果，代表着科学认识的飞跃。开普勒的行星运行模型、气体的分子运动模型、爱因斯坦的光子模型、卢瑟福-玻尔的原子模型和爱因斯坦的时空模型等都是重要的例子。这也表明在科学教学中培养和鼓励活跃和创造性的思想是非常重要的。
物理学的发展是从人类对天体的观察和研究开始的。
伽利略对行星的观察奠定了物理学的基础。在这以前，人类曾对星象进行长期的观察，并根据观察记录制定历法，这是对天体运动规律认识的唯象阶段。直到开普勒给出他的三定律，物理学才从唯象阶段过渡到理论阶段。开普勒的定律实际上给出了太阳系行星运行的模型。按照这个模型，行星围绕着太阳在椭圆轨道上运动，而且行星对太阳视角的改变速度是与行星离太阳距离的二分之三次方成反比的。
牛顿正是在这个模型基础上建立牛顿力学和万有引力理论的。在自然科学发展过程中，我们发现模型通常是由唯象认识过渡到动力学理论的桥梁。
模型在近代物理和其他学科的发展中也起着非常重要的作用。最著名的有道尔顿的分子模型、玻尔的原子模型，以及后来的原子核模型等。在上个世纪，英国物理学家提出的气体运动论假定气体是由相互作弹性碰撞的自由运动的分子构成的。
这个气体模型圆满地用牛顿力学解释了气体热力学的结果，使关于气体的热力学唯象理论发展成动力学的统计理论。气体运动论的方法还可应用于处理电磁场辐射的运动并根据电动力学导出黑体辐射的频率分布。英国人对气体运动理论的成就感到非常骄傲，称之为飘扬于英国上空的19世纪彩云。
我觉得在谈到模型对科学发展的重要时，还须指出独立和创造性思想的重要性。
研究最重要的精神是独立和创造性的思考，而不迷信权威成为旧概念的俘虏。我们应当继承前人而不要陷入前人的束缚。也就是说，役古人而不为古人所用。这是上联，我还要添一句下联：用数学而不为数学所役。在量子力学发展前期，计算结果中出现发散的积分。按照严格的数学观点，量子力学方程根本无解，但物理学家正确地用物理的观点处理了发散的积分，获得了与实验相符的结果。
科学研究贵在有活跃的思想，思想活跃才能有创见。
当然，首先必须联系实验，联系实验有时是直接的，有时则比较间接。基础研究不应忽视深入的思考和执着的探索。为着说明科学思想的重要，我们回顾一下爱因斯坦是如何提出狭义相对论的。大家知道牛顿力学的规律在所有惯性坐标中都是相同的，因此不能够用运动学和动力学来确定绝对静止的坐标。也就是说，运动是相对的。因而在牛顿力学中没有绝对静止的概念，虽然牛顿本人认为绝对静止的坐标是存在的。
从以上的讨论我们看到，独立的、活跃的、不受旧有概念限制的思考方式是发现新理论和物理模型重要的条件。我国古代读书人讲究博学强记，有很多人无目的地搞博学强记，对像《十万个为什么》这类书非常感兴趣。近年来在电视上兴起的对中小学生的知识竞赛，有些内容异常偏僻。在学校里，通常沿用灌输式和填鸭式教学方式，除此以外还加进很多清规戒律。例如，在小学里，如果在算术应用题的答卷里，把3乘2写成2乘3，就算错误。
很难设想，一个农民，在售卖农产品作类似的算题时，会注意到2乘3与3乘2的区别。这样用清规戒律限制学生独立和创造性思考能力的做法是很不应该的。