高中物理教学中物理模型建构能力的培养

高中物理教学中物理模型建构能力的培养

徐樱

江苏省常州市三河口高级中学 213115

摘要：随着高考不断改革，自然学科也会根据考试的制度相应调整，物理本身是具有特色的，要想学生有物理模型的构建思维，需要任课老师着重培养学生的物理模型构建能力，在解题时将研究的对象主要因素显现，根据这些条件构建反应问题的本质，在显现出来的问题包括主要矛盾，能够进一步剖析物质的运动规律，才能使学生学习物理过程中使物理模型构建能力不断提高。

关键词：物理模型   构建能力   思维培养

物理不在是简简单单的把课本知识原封不动的讲给学生听，是需要培养学生兴趣，通过模型建立来进行思维培养，从而培养学生的学习物理的兴趣[1]。对于物理不再有抵触心理，让学生从心底里接受这个科目。

一、加强学生对模型的了解，创建物理模型

1. 物理模型的含义

我们所处的自然界有多种多样以及相互错乱的运动状态，所以事物在运动过程呈现出多种多样的特性，而且还会关联着许多方面的动因，针对于高中生，对于物理有抵触情绪，认为物理是一个很难的学科，其实很多是学生没有高效的学习方法，不会进行演变，再者物理老师是仅仅传授课本知识，而建造物理模型就简要分析，如今，要想解决这一难题，需要教师的充分理解，搭建物理模型，引导学生通过模型来感知知识，从而对物理学科产生浓厚的兴趣。例如，在对《自由落体运动》这一课程教学时，不断地指引着学生进行小组学习开展物理实验，将真空中的小球自由落体运动和空气中的小球自由落体运动进行比较，仔细观察和分析小球下落的状态，并且建造小球自由落体的模型，让学生深刻了解到两者在进行自由落体运动过程中存在的学习规律。同时对小球的模型进行研究，来发现建构的因素，从而进行模型的建构。通过模型的建构，来给小球做自由下落的的定义，在建模过程中，根据的得到的结果来不断地的进行思维的培养。

2. 什么是概念模型

概念模型就是指对物体的形状或运动等用语言表述出来，用抽象化的形式表述出来对于这一类的学习要注重对概念模型的意象化，通过本质来抓住主要的思维，注重概念模型的使用条件[2]。

3. 利用建立数学模型，拓展思维

生活离不开数字，从而离不开数学，物理亦是如此，物理中为了反映物质属性运动，可以采用数学模型，通过数学模型的建立对物质运动的过程进行简化和假设。物理情境加上数学的具体量值可以保证了解题的准确性。

4. 理论模型的应用

在解决物理难题的过程中，可以先提出假设，设定一个变量，根据变量来建设模型，为了使假设得到验证，就需要大量的科学实验来证实，所以，高中物理教师在授课的同时要积极构建物理模型，通过模型得来解决思路。

二、强化教学，培养构建模型能力 

1. 用抽象化构建模型

构建物理模型有很多种，抽象化是其中的主要方法之一，从具体的事物中抽出某方面具有特性的属性构建物理模型，要针对于对象、范围、课体等几方面，高中物理是与生活中日常有着紧密的联系，很多生活现象处处体现着物理知识，在物理建模的过程中，要学会生活与物理紧紧地联系在一起，不仅要简简单单的讲授着课本的知识，要根据生活现象来建模，通过建模整体来让学生更加深刻的感受着物理知识，从而让学生对物理科目产生浓厚的学习兴趣，要让学生学会学以致用，不仅要学会课本上的知识，要不断地开创思维，发现思维，把生活中常见的点滴要与物理建模紧密的联系在一起，像自由落体运动，建立对比实验，分两组：A组为小球在空气中不受控制的直接落体，观察现象，记录实验结果；B组为小球在真空中不受控制的直接落体，观察现象，记录实验结果；观察两组实验结果，对比结果；得出结论。让学生仔细观察生活，从具体的事务中抽取出抽象概念，紧密的联系着书本知识，建立抽象的物理模型，同时让学生联系到自己的日常活动，通过紧密的联系去建模，例如篮球的投篮动作，投球过程中的抛物线，对平抛的轨迹进行留取，根据抛物线去判断球体的下降抛物点，根据抛物线和落球点去画出具体模型，通过建模来判断曲线是否为真正的抛物线，从而证明生活与物理是紧密联系。通过建模激发学生的开阔思维，利用物理知识去解释生活现象[3]。

2. 要理想化

教师通过对教材上物理知识的研究，梳理知识点、总结整理知识点，建立框架，我们把物理的外在状态等因素都理想化，把这些因素所产生的现象通过理想化建模处理。物理有很多知识点都是比较广义的，要把这些分散的点进行理想化处理。

3. 等效替代

   物理问题进行深入研究比较复杂，这时我们想到的就是通过等效替代的方法来建模，等效的过程、作用、结构，通过这三步法，在研究物理课题时，使学生在思维上得到了拓宽，从而提高了解题的效率，提高了对物理学习的积极性。

三、将物理模型情景化，进行学生思维培养

   现在学生上课越来越依赖老师的课件，被动学习，缺少自己的学习思维，从而失去了学生自主思考的学习方式，老师的讲课方法一直按照课件一成不变的讲下去，大部分时间都是主动讲授，一个被动学习，从而忽略了自主的学习方法，也限制了自主思维开发，而学生真正的思维在课堂上得不到展现，逐渐形成了恶性循环。长期在这种环境中学习，逐渐的让学生失去了对物理的兴趣，而学生只会听从老师的讲解，从而缺少了学习的兴趣。学生也会越来越抵触物理科目，这个就会使学生失去了对问题探讨的思维方式。学生逐渐的在解答物理题目时，对于基础问题按照老师所教的进行解答，在解答过程中没有进行思维的创新，只会按部就班的照搬照抄，这样当遇到基础题的变形，就不知该咋样去解答，无从下手，因此，老师在现有的教学环境下，逐渐的优化教学方案，开展建模教学，让学生自主开发思维，通过建模使学生更好的感受物理知识的应用。让学生对模型产生兴趣，对物理产生兴趣，在老师现有的教学方式，自己去创新思维。例如：《质点参考系和坐标轴》这一节教学时，根据教学内容的不同，教师通过建造模型进行情景化教学，来让学生克服这种困难。可以让学生投入到物理教学这种情境中，把自己代入情境模型中，把自己看做质点，从中发现其中的规律。

老师不要直接的把物理知识传授给学生，让学生自己去通过情景建模，根据情景建立参照物，可以自己设定值，参与状态，让学生自己创作实验：一个物体的运动过程中会有很多的因素与因子，参照物不一样的时候，多找几个参照物，运动的过程与结果就会不一样，学生可以根据这一现象总结出一条规律，并记录。高中课程，老师应该着重建模，让学生通过建模的过程中去寻求有效的解题方法，建模也能使学生在今后遇到的问题中有效的解决其它问题，让物理与生活紧密的联系在一起，相互转化，遇到问题可以有效的建模，对具体问题进行具体的分析，从而让学生对畏惧的物理学科产生浓厚的兴趣，加深学生更深刻的理解，在学习中不断的得到提升。学生不仅仅趋向于自己书本上的内容，还要根据物理知识点去建模，通过建模具体的了解知识的框架结构，要不断的激发思维，改善学习方法，教师也要注重偏向于建模教学，不断地完善教学课题，通过建模能使学会热爱这门学科，对于物理不再有抵触情绪，让学生真正的爱上这门学科。

 综上所述，根据近年来的改革，在高考题型中建模的题型越来越多，没有这方面实训的学生会无从下手，所以，应加强建模的学习，在建模方面做出具体方案，来拓宽学生的思维。 

参考文献：

[1]赵鹏飞.《高中物理教学中物理模型建构能力的培养》[J].《物理教学探讨：中学教学教研专辑》，2018（11）：7.

[2]李飞.《高中学生物理模型建构能力培养的策略研究》[J].《福建师范大学：学科（物理）》，2019（11）：71.

[3]赵新伟.《培养高中学生构建物理模型能力的实验研究》[J].《东北师范大学：学科（物理）》，2017（11）：34.