杜愛(ài)芹
摘要:隨著物理教學(xué)難度的不斷提高,如何讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多的物理知識(shí),就成為了高中物理教師研究的重點(diǎn)課題之一。物理模型的建構(gòu),實(shí)際上就是對(duì)問(wèn)題的簡(jiǎn)化描述和模擬,將抽象的物理知識(shí)形象化,并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察物理的實(shí)驗(yàn)和事實(shí),尋找其中的共同特征,挖掘物理問(wèn)題的本質(zhì),從而更好地解決物理問(wèn)題,同時(shí)進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解、記憶與掌握,是新課改教學(xué)背景下,物理教師常用的一種有效教學(xué)手段。本文主要從意義、原則、實(shí)踐策略三方面,對(duì)高中物理教學(xué)中物理模式的建構(gòu),進(jìn)行了詳細(xì)的研究與探討。
模型建構(gòu)是新課改教學(xué)背景下衍生出的一種新型教學(xué)方式,能夠很好地滿足新課改對(duì)高中物理的教學(xué)要求,提高物理課堂的教學(xué)效率,促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。與此同時(shí)還可以通過(guò)建構(gòu)模型的方式,拓展學(xué)生的思維能力,加強(qiáng)學(xué)生的探究意識(shí),對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展都具有非常重要的意義和作用。
一、模型建構(gòu)在高中物理教學(xué)中的重要意義
激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣
相較于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式來(lái)講,模型建構(gòu)能夠以一種新型的教學(xué)方式,為學(xué)生帶來(lái)不一樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn),幫助學(xué)生整理所學(xué)知識(shí),并讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)行總結(jié)與反思,獲取更多的知識(shí)和信息,提高學(xué)生的自我效能感,從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的參與積極性,為學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升打好基礎(chǔ)。
(1)加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。建構(gòu)模型能夠幫助學(xué)生將抽象的物理知識(shí)以形象的方式進(jìn)行呈現(xiàn),并將復(fù)雜的物理知識(shí)進(jìn)行分解和簡(jiǎn)化,降低物理知識(shí)的理解難度,加深學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和問(wèn)題本質(zhì)的研究與把握,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)物理現(xiàn)象和問(wèn)題等的觀察、分析、總結(jié)與歸納,探索物理知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系及隱藏的各種規(guī)律,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理概念、現(xiàn)象和問(wèn)題的理解與掌握。
(2)提高學(xué)生的自主探究意識(shí)和能力。在高中物理教學(xué)中組織學(xué)生建構(gòu)模型的時(shí)候,需要學(xué)生從課本教材中的概念和例題中提取有用信息,然后通過(guò)探究、分析和總結(jié),提煉教學(xué)內(nèi)容中的重難知識(shí)點(diǎn),以及各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生完善自身的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò),既能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識(shí)和能力,又能夠加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解與掌握,提高課堂的教學(xué)質(zhì)量與效率。
二、模型建構(gòu)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用原則
(1)主體性原則。在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中,教師受應(yīng)試教育理念的影響,大多采取灌輸式的教學(xué)模式,學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)地學(xué)習(xí)狀態(tài),且部分教師為了樹(shù)立自身在學(xué)生心目中的威信,在教學(xué)中很少與學(xué)生進(jìn)行深入地交流與探討?;诖?,在新課改教學(xué)背景下的高中物理教學(xué)中實(shí)施模型建構(gòu)教學(xué)模式的時(shí)候,教師應(yīng)當(dāng)遵守主體性原則,明確學(xué)生的教學(xué)主體地位,通過(guò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在潛能,來(lái)全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生探究精神和創(chuàng)新思維的同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
(2)多樣化原則。物理是一門(mén)與實(shí)際生活息息相關(guān)的學(xué)科,高中物理教師在組織學(xué)生進(jìn)行模型建構(gòu)的時(shí)候,可以聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,為學(xué)生提供更多感性的材料,讓學(xué)生能夠通過(guò)建構(gòu)物理模型,正確認(rèn)識(shí)物理知識(shí)的應(yīng)用環(huán)境。此外,教師還可以結(jié)合生活中的實(shí)際案例,組織學(xué)生開(kāi)展探究性的物理實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解與掌握。或者是利用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù),將抽象的物理知識(shí)進(jìn)行具體地呈現(xiàn),方便學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,理解物理概念、解決物理問(wèn)題,有效提高自身的學(xué)習(xí)效果。
三、模型建構(gòu)在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐策略
(1)通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行建模 ?觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)的重要方法,也是幫助學(xué)生建構(gòu)物理模型的重要途徑。學(xué)生需要在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,了解物體的變化過(guò)程,以及物體之間得相互聯(lián)系,對(duì)物理概念、現(xiàn)象和問(wèn)題等形成感性認(rèn)知,以此來(lái)建構(gòu)科學(xué)合理的物理模型,為學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升奠定良好基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)“公路路基鋪設(shè)”問(wèn)題的時(shí)候,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察路面的傾斜情況,結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行解釋,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在交通中的應(yīng)用,并通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的方式在腦海中形成清晰的場(chǎng)景,讓學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)中形成建構(gòu)物理模型的能力。
(2)通過(guò)類比、聯(lián)想進(jìn)行建模。類比就是學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察,明確某些事物在某些方面的共通之處,并利用這一共通之處,通過(guò)聯(lián)想來(lái)推論相似事物的某一性質(zhì),能夠幫助學(xué)生以最快的時(shí)間熟悉陌生的事物,在高中物理建模教學(xué)中,可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如,在教學(xué)“電勢(shì)能”的時(shí)候,關(guān)于電場(chǎng)的分布、電勢(shì)能的變化等抽象知識(shí)點(diǎn),學(xué)生在理解的過(guò)程中有一定的難度,此時(shí),高中物理教師就可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想重力勢(shì)能的相關(guān)性質(zhì),并在兩種能量的變化相似之間建立一定聯(lián)系,讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)電勢(shì)能的時(shí)候,建構(gòu)一個(gè)與“重力做功與重力勢(shì)能變換關(guān)系”相近的物理模型,降低知識(shí)點(diǎn)的理解難度,同時(shí)拓展學(xué)生的想象空間,發(fā)散學(xué)生的物理思維。
(3)通過(guò)替代、遷移進(jìn)行建模。等效替代也是新時(shí)期高中物理教學(xué)中,教師常用的一種教學(xué)手段,能夠通過(guò)替代、遷移等過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)等效的物理模型,其核心就是將兩個(gè)在某一方面具有相同作用效果的物體進(jìn)行替換,以達(dá)到簡(jiǎn)化問(wèn)題的目的。所謂的等效有兩層含義:第一,是兩個(gè)不同物理過(guò)程在某一方面取得相同的結(jié)果,可以將物理問(wèn)題由研究事物轉(zhuǎn)為研究模型,方便學(xué)生挖掘物理現(xiàn)象的實(shí)質(zhì);第二,可以在處理物理過(guò)程時(shí),選擇相對(duì)簡(jiǎn)便的方法來(lái)得到相同的結(jié)果,并且不影響物理的實(shí)質(zhì)。例如,在計(jì)算“均強(qiáng)電場(chǎng)中帶電擺球周期”的時(shí)候,教師就可以利用等效替代法,引導(dǎo)學(xué)生探索擺球在重力場(chǎng)中所受作用和在均強(qiáng)電場(chǎng)中所受作用之間的相似性,在計(jì)算的時(shí)候用重力場(chǎng)來(lái)替代均強(qiáng)電場(chǎng),以更簡(jiǎn)便的方法解決這一物理問(wèn)題,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
總而言之,在高中物理教學(xué)中,建構(gòu)物理模型對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率來(lái)說(shuō),有著非常重要的作用和價(jià)值,不僅能夠簡(jiǎn)化物理問(wèn)題,加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解與掌握,還能夠在建構(gòu)模型的過(guò)程中,拓展學(xué)生的想象空間,鍛煉學(xué)生的思維能力,帶領(lǐng)學(xué)生深入探索物理知識(shí),在加強(qiáng)高中物理課堂教學(xué)效果的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生形成物理建模思想,進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。