如何在高中物理教学中培养学生物理建模能力

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  摘要:《普通高中物理课程标准》指出,物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。科学思维是物理学科的四大核心素养之一,是从物理学的视角对客觀事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程。可见,模型建构是科学思维的核心要素,建模能力是科学思维的重要能力指标。
  关键词:高中物理;模型;教学;能力
  引言:物理模型是人们对物理研究对象的过程和结果的一种简化的描述或模拟,是重要的科学模型,也是物理学的重要研究方法。 建模就是将实际问题抽象、简化为模型,然后用数学符号或公式、图形、图像或图表加以表征的过程。物理建模就是依据已有经验材料,对一类问题构建问题本质图景,并用物理模型解释和预测现象的科学思维能力的科学实践活动。
  1 物理建模的分类
  从广义上讲,只要以实际的现实原型为依据抽象概括出来的物理概念都是物理模型,如电压、电流、质点、轻弹簧、时间、空间等。从狭义上讲,物理模型特指经过思维加工抽象出来的,能够反映特定物理客体和物理问题的理想化实体、理想化过程和理想化状态,是一种逻辑思维产物。高中物理中研究的一般指狭义上的物理模型,可以粗略分为:对象模型、过程模型、情景模型。
  2 现阶段高中生建模存在的主要问题
  2.1 教师层面
  教师在课堂教学中不善于归纳、总结,不注重示范、引导学生建立经典物理模型,课堂中仅仅是机械的知识讲授,导致学生在学习过程中缺乏建模的意识和能力。
  2.2 学生层面
  首先,学生对高中经典物理模型掌握不全面,各类物理模型的适用条件、适用范围认识不清。其次,学生“临模”能力差,知识迁移能力弱,不能恰当地把物理模型对应的物理规律移植到新的物理实际问题中。再次,学生缺乏对物理对象、物理情景分析概括的能力,不能从中排除干扰信息、提取出有效的关键信息、抓住主要因素,从而构建出熟悉的物理模型。最后,学生不善于借助各类图像建立物理模型。根据题意画出准确的示意图过程本身就是一个抽象变形象的思维过程,一个物理模型构建的思维过程。例如在解决运动学中的追及相遇问题、动力学中的滑块木板运动问题,借助于图像能够使物理模型清晰直观,起到事半功倍的效果;再如“测电源电动势及内阻”实验中,利用数学一次函数图像能够方便地处理数据。
  3培养学生建模能力的课堂教学策略
  课堂是学生学习的主阵地,教师不仅要示范如何建立物理模型,也要创造机会让学生自己尝试建立物理模型,在建模过程中培养学生的分析问题、解决问题的科学思维能力。
  3.1教师在概念规律教学中示范“建模”过程
  高中物理涉及许多抽象概念、规律,如质点、电场、自由落体、平抛运动、弹性碰撞等,教师在新课教学中应该给学生建立清晰的物理模型,弄清每个物理模型成立的条件、模型特点,让学生今后能从实际情景中建立相应的物理模型,以简化复杂的物理问题。以质点概念教学为例,这是学生高中阶段接触的第一个理想模型。要让学生弄清几点:为什么引入质点的概念?什么样的研究对象可以视作质点?现实中是否存在质点?研究对象往往是复杂的、与外界相联系的,但有时为了研究问题的需要,可以忽略一些次要因素,抓住问题的主要因素,把一个复杂的研究对象抽象为一个没有体积不占空间的却具有质量的点,即为质点。教学中教师可以列举实际的例子来帮助学生理解质点模型成立的条件,例如引导学生思考:研究地球绕太阳公转规律时能否将其视为质点?研究地球自转规律时又能否将其视为质点?研究平乒乓球运动轨迹时能否将其视为质点?研究乒乓球运动中的旋转情况时又能否将其视为质点?通过比较分析,学生比较容易理解质点模型成立的条件和质点模型的特点,防止学生有“小物体可视为质点,大物体不能视作质点”的错误认识。
  3.2学生在例题习题教学中体验“临模”过程
  建立物理模型是为了更好解决复杂物理问题,只有在解决具体物理问题的实践中,才能不断加深对物理模型的认识,提高建模能力。在习题讲评中应该引导学生树立建模思想,掌握建模方法,模仿教师建模方式,鼓励学生“临模”来寻找解题的突破口。解决实际生活情境的问题时,需通过阅读检索信息,把一个复杂的情境通过分析、判断、简化、抽象成一个熟悉的物理模型,即转化成一个非情境化的物理问题,再通过物理规律、借助数学工具解决问题。这类题突出对物理过程的分析,要求学生能够区分实际情境与理想模型间的区别,考查学生熟练利用物理规律解决实际问题的能力。
  3.3学生在实验探究教学中经历“建模”过程
  物理的许多定律、模型都是在实验中发现和建立起来的,而围绕实验目的,设计实验方案、分析实验数据其实本身就是个建模过程。例如,要研究单摆的周期,老师可以抛出这么个生活情境:小朋友在公园荡秋千时,秋千摆动一个来回与秋千绳长及摆幅之间存在怎样关系?学生经过自己的思维加工,忽略空气阻力,忽略绳子粗细,忽略绳长变化这些次要因素,将荡秋千活动抽象成一个单摆模型,通过研究摆长、摆幅对其周期的影响来判断秋千周期与哪些因素有关。在实验教学中,教师引导学生根据解决实际问题的需要,建立合理的物理模型,将复杂问题简单化,不仅有利于实验目的的达成,提高实验的针对性和有效性,更有利于培养学生的科学思维,提升学生的思维能力,激发学生解决问题的动力。
  结语
  总的来说,建模能力有益于学生物理的深度学习,我们教师应重视这方面的教学,在平时教学中有意识渗透建模思想,培养学生建模能力。
  参考文献
  [1]赖永强.关于核心素养导向下的高中物理建模能力培养的思考[J].中学理科园地,2019,15(06):6-7+10.
  [2]李晓朴.浅议高中生物理建模能力的培养[J].中学物理教学参考,2019,48(12):45-46.
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