摘 要:建構(gòu)與應(yīng)用模型是物理學(xué)最重要的研究方法之一,也是物理學(xué)的核心學(xué)科特色。加強(qiáng)物理模型教學(xué),有助于學(xué)生掌握高中物理的必備知識(shí);加強(qiáng)物理模型教學(xué),有助于提升學(xué)生關(guān)鍵能力
關(guān)鍵詞:物理模型教學(xué),學(xué)科思維,效率
前言:高考評(píng)價(jià)體系提出:“首先,要優(yōu)化考試內(nèi)容。在高考命題中,要依據(jù)高中課程標(biāo)準(zhǔn)和高校人才選拔要求,突出核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)的考查內(nèi)容,強(qiáng)化基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的考查要求?!奔础耙缓怂膶铀囊怼蹦繕?biāo)。
《考試說(shuō)明》明確指出高考物理在考查知識(shí)的同時(shí)注重考查能力,并把對(duì)能力的考查放在首要位置。通過(guò)考查知識(shí)及其運(yùn)用來(lái)鑒別考生能力的高低,但不把某些知識(shí)和某種能力簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)起來(lái)。高考物理學(xué)科考查的能力主要有:理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。高考評(píng)價(jià)體系和考試說(shuō)明為我們的高三備考指明了方向。針對(duì)高三的教學(xué),筆者認(rèn)為物理模型的有效教學(xué)能培養(yǎng)物理學(xué)科思維,提高高三復(fù)習(xí)效率。
一、物理模型概述
建構(gòu)與應(yīng)用模型是物理學(xué)最重要的研究方法之一,也是物理學(xué)的核心學(xué)科特色。模型是一種對(duì)物體、事件、系統(tǒng)、過(guò)程、物體與事件間的關(guān)系等的表征。高中物理模型主要是指根據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn),對(duì)物理的某一研究對(duì)象或研究過(guò)程進(jìn)行抽象,抓住主要因素,忽略次要因素,透過(guò)表面現(xiàn)象,揭示內(nèi)在本質(zhì),把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,具體的物理問(wèn)題理想化,建立起能體現(xiàn)客觀事物本質(zhì)特征的抽象的物理模型。如物理學(xué)中質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體等實(shí)體理想模型;自由落體運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞等過(guò)程模型以及光滑斜面、輕繩、輕桿、輕彈簧等條件模型。
二、高三物理模型教學(xué)的意義
1、加強(qiáng)物理模型教學(xué),有助于學(xué)生掌握高中物理的必備知識(shí)
中學(xué)物理教材是以物理模型為基礎(chǔ)向?qū)W生傳達(dá)知識(shí)的,中學(xué)物理的基本概念和規(guī)律都是在一定的物理模型的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,加強(qiáng)物理模型教學(xué),能夠幫助學(xué)生理清物理概念及規(guī)律的來(lái)龍去脈,才能在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中熟練應(yīng)用。以物理模型教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生找出與該模型相聯(lián)系的有關(guān)物理量或規(guī)律來(lái)構(gòu)成知識(shí)板塊,深挖該知識(shí)板塊間的聯(lián)系,理清各定律的適用條件及使用注意事項(xiàng),從而更加深入的理解該知識(shí)板塊,進(jìn)而達(dá)到熟悉應(yīng)用該知識(shí)板塊。加強(qiáng)物理模型教學(xué)有助于學(xué)生儲(chǔ)備物理學(xué)科的必備知識(shí),為迎接高考打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。例如“傳送帶”模型如果復(fù)習(xí)清楚,學(xué)生即可以清楚掌握受力分析、力與運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及功能關(guān)系等重要的物理規(guī)律。
2、加強(qiáng)物理模型教學(xué),有助于提升學(xué)生關(guān)鍵能力
高三物理復(fù)習(xí)更深層次的目的是為了讓學(xué)生在不斷嘗試和分析過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中,把物理問(wèn)題進(jìn)行抽象化處理,建立物理模型,在具體的物理問(wèn)題的分析、解決的過(guò)程中,物理模型方法就是解決問(wèn)題的橋梁和工具。學(xué)生在對(duì)每一個(gè)物理過(guò)程的處理都是從物理模型出發(fā)的,就是相對(duì)復(fù)雜的綜合題也是有多個(gè)相關(guān)聯(lián)的物理模型組合而成的,學(xué)生在解題的過(guò)程中,只有準(zhǔn)確的還原出題目所涉及的物理過(guò)程,找到過(guò)程對(duì)應(yīng)的物理模型,利用模型所涉及的物理知識(shí)及解題方法才能在頭腦中形成清晰的物理情景,理清思路,順暢解題。物理模型的教學(xué)能不斷訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維、形象思維和抽象思維,有助于學(xué)生在解題過(guò)程中對(duì)題目所給的信息進(jìn)行加工,去粗取精,去偽存真建立正確的物理模型并應(yīng)用模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。例如處理“板塊”模型就需要學(xué)生具有很強(qiáng)的綜合能力,滑塊和滑板間可能相對(duì)靜止亦可能相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)又可能存在臨界狀態(tài),是會(huì)達(dá)到共速還是滑塊會(huì)滑離滑板。這就要求學(xué)生在解題中利用假設(shè)的方法,先用整體法和隔離法分別對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析,再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解滑板和滑塊間的摩擦力來(lái)確定板塊間是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),若相對(duì)滑動(dòng)再進(jìn)而判斷是會(huì)滑離還是最終共速。最后根據(jù)分析得來(lái)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)選擇合適的運(yùn)動(dòng)模型以及相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答。因此對(duì)于類(lèi)似的綜合性強(qiáng)、思維量的經(jīng)典模型進(jìn)行專(zhuān)題復(fù)習(xí)能夠訓(xùn)練學(xué)生理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科思維,提升學(xué)生關(guān)鍵能力。
三、高三物理模型教學(xué)策略
模型建立的教學(xué)策略主要對(duì)模型的思維方法和表征方式在模型建立教學(xué)過(guò)程中的體現(xiàn)做了討論,注重物理"模型"描述的完整性及同一模型在不同條件下的歸納和對(duì)比,達(dá)到真正理解這一模型并用這一模型來(lái)解決相關(guān)題型的目的。例如滑板滑塊模型,滑板滑塊之外其他力的合力等于零的情況,這種模型主要用動(dòng)量守恒解題;滑板滑塊有受到外力的作用時(shí),如果滑板滑塊的加速度相同時(shí)采用整體法,如果滑板滑塊加速度不一樣時(shí)采用隔離法,再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系進(jìn)行解答。對(duì)同一模型在不同情景下的訓(xùn)練,能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散的科學(xué)思維,在具體的情景中構(gòu)建物理模型,提高解決問(wèn)題的能力。
結(jié)束語(yǔ):近年來(lái)的高考物理題向我們傳遞出從解題向解決問(wèn)題轉(zhuǎn)變,一道高考題解決過(guò)程實(shí)際上就是選擇物理模型,使用模型方法解決問(wèn)題的過(guò)程。在平時(shí)的習(xí)題教學(xué)過(guò)程中,我們往往會(huì)強(qiáng)調(diào)“明確研究對(duì)象、研究過(guò)程,還原物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程”這就是要求學(xué)生依據(jù)題目所給的情景還原物理模型,如果學(xué)生無(wú)法還原出與題目相同的物理模型,就不可能正確解決物理題目。因此要想提高高三復(fù)習(xí)的效率,就要重視物理模型的復(fù)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
[1]田素海.基于“模型”的高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)策略研究[J].中學(xué)物理:高中版,2016(2期):60-61.
[2]《高考評(píng)價(jià)體系》
[3]《物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》
[4]《物理考試說(shuō)明》
作者簡(jiǎn)介:洪燕輝(1983.02—)女;福建省泉州人,教師,現(xiàn)就職于泉州市培元中學(xué)。