谈高中物理模型教学及学生建模能力的培养

谈高中物理模型教学及学生建模能力的培养

章明凤

福建省大田县第一中学

摘要：物理是高中教育阶段的重要教学学科，虽然该学科知识内容中所涉及到的物理知识、物理规律以及物理实验都来源于生活实际，但在具体的文字表述中为了确保知识的严谨性，这就使得物理知识内容与学生实际生活相背离。这在一定程度上便加剧了高中物理学科的抽象性和逻辑性的学科特点。因此，在实际的教学过程中，为了能够促使学生更加深入和全面的掌握物理知识，就需要借助物理模型教学促使学生实现直观和深入的理解学习。鉴于此，为了能够更加有效的提高学生的高中物理学习效率，本文将基于高中物理模型教学对培养学生建模能力的教学方法展开探讨。

关键词：高中物理；模型教学；建模能力

高中物理存在较大的教学难度，这是高中教育阶段中公认的教学事实。因此，为了能够进一步提高高中物理的教学效率，开展与实施高中物理模型教学就显得尤为重要与关键。这不仅能够有效的简化物理过程，彰显事物本质，对学生物理知识学习效率的提高以及物理核心素养的发展同样也具有重要的教学促进和推动作用。

1. 高中物理教学模型的类型

在当前的高中物理教学当中，常用的几种模型为条件模型、问题解决模型、过程模型以及对象模型四种。首先，条件模型，主要应用于光滑面、零电阻以及匀强磁场等高中物理知识的教学；其次，问题解决模型，这一模型的应用范围较为广泛，主要用途为结合知识内容设置问题，并围绕问题探究相应的解决方法；再次，过程模型，主要应用于高中物理教学中的自由落体运动、定电圧以及绝热过程的等知识教学中；最后，对象模型，如物理教学中所使用的单摆，便是理想化的对象模型^[1]。

2. 高中物理模型教学的作用

1. 有助于提高学生的知识接受程度

学生通过物理模型教学便会对其形成初步的认知和理解，在学习后续物理知识中便会具有更为感性的认识，进而为新知识的学习奠定良好的基础条件，在实际的学习过程中也会实现更为全面和深入的理解。并且，学生通过物理模型教学，也会在直观形象的教学过程中，更好的掌握新旧知识之间所存在的联系性，进而更好的完善自身的高中物理知识体系，实现学习效率的有效提高。

2. 有助于简化高中物理问题

在高中物理教学中，实施有效的物理模型教学能够以一种更为直观和形象的教学手段，将原本复杂、抽象的物理问题简单化、直观化，进而更好的凸显物理知识的本质，促使学生从以往的机械学习和记忆，逐步转向到理解学习。

3. 有助于培养学生的创新思维

在高中物理教学中，建立教学模型，能够让学生的思维能力在应用模型与理解模型的过程中得到有效的发散和活跃，从而更好的发展学生的创新思维，为学生创新能力的发展与成长奠定良好的基础条件。

3. 在高中物理模型教学中培养学生建模能力的方法

1. 物理概念阐释法

物理概念是高中物理教学中最为基础的教学内容，对高中生物理知识的学习和物理核心素养的发展具有极为重要的基石作用。因此，为了能够在强化高中生物理基础知识掌握程度的同时，促进学生物理核心素养实现进一步的发展，高中物理教师在实际的教学过程中，就可针对高中物理相关概念对其进行建模，以此来促使学生更好的掌握物理概念的内在本质，实现能力与知识的双发展。

例如，在教学《质点与位移》一课时，高中物理教师就可针对质点这一物理概念进行建模，以此来帮助学生更好的理解“质点”的内涵，理解质点是一种没有形状、没有大小，只有重量代替具体物体的点^[2]。这样一来，学生在实际的解题和学习过程中，便不会将判断质点的依据与物体的形状和大小进行联系，进而实现学习效果的有效提升。

2. 物理实验教学法

实验是高中物理教学中最为重要教学部分，对发展学生物理核心素养具有极为重要与关键的教学促进与教学强化作用。并且，这也是学生实践物理理论知识的关键学习途径。因此，为了能够进一步强化学生的物理实验能力，完善学生的物理知识体系，高中物理教师在实际的教学过程中也要加强对物理实验过程的建模，以此来深化学生对物理实验的理解，提高学生的物理学习效率。

例如，在教学《自由落体运动》一课时，教师就可在演示实验中利用建模的方式将物体的自由落体过程以模型的方式更加直观和形象的展示出来，以此来深化学生对自由落体运动过程的理解，并切实的体会模型在物理实验教学中的应用方式。这样一来，学生便会对这一物理实验形成更为深刻的认知，在有此基础后，学生在日后的物理实验学习中，也会自发、自主以及自觉的建立模型，发展自身的建模能力与实验操作能力。

3. 物理情境教学法

情境教学是提高学生建模能力最为有效的教学方法与教学手段^[3]。高中物理教师在实际的教学过程中，可将学生的实际生活和物理知识进行联系，以此来为学生创设生活化的高中物理情境化模型教学，以此来促使学生在情境中更好的感知与理解模型的应用。在这种教学形式下，学生的物理学习兴趣和探索欲望也会得到充分的激发和调动。在具体的物理模型学习过程中，学生也能够在好奇心和求知欲的作用下，更好的发挥自身的主体作用和主观能动性，进而在强化自身物理模型建模能力的同时，通过生活化的教学情境实现对高中物理知识的有效内化，进一步提高高中物理知识的学习效果与学习能力。

总结：

总而言之，在高中物理教学中实施物理模型教学能够有效的削弱学生学习与理解物理知识的难度，提高学生的物理知识学习效率，更好的帮助学生应对高考的学习压力与负担。因此，为了能够帮助高中生更加高效的备战高考，夯实学生的高中物理知识储备，作为新时期的高中物理教师就要加强模型教学的应用，并要积极的创新与优化教学手段与教学策略，强化对学生建模能力的培养，以此来为学生的成长与发展奠定基础。

参考文献：

1. 左雄. 论高中物理教学中学生建模能力的培养[J]. 湖南科技学院学报, 2007, 28(4):3.

2. 张洪燕. 浅析高中物理教学中物理模型的有效性及学生建模能力的培养[J]. 教育教学论坛, 2012(15):2.

3. 陆球. 浅谈高中物理教学中学生建模能力的培养[J]. 物理之友, 2018, 34(7):4.

(本文系福建省"十四五"教育规划2021年立项课题《基于深度学习的高中物理模型建构的实践研究》的研究成果)