摘 要:在新課程改革和新高考背景下,高中物理教學(xué)更加注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),特別是學(xué)生科學(xué)思維的形成。因此,在物理教學(xué)中,教師要踐行“從生活走向物理,從物理走向社會”的教育理念,提高對物理模型解題法的重視,利用物理模型將物理知識與生活實(shí)際相聯(lián)系,將抽象復(fù)雜的物理問題化繁為簡,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和思維,提高學(xué)生解決問題的能力。本文筆者分別闡述了模型解題法教學(xué)的現(xiàn)狀、成因以及改善策略,僅供參考。
關(guān)鍵詞:模型解題法;高中物理;教學(xué)現(xiàn)狀;物理模型
中圖分類號:G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? 文章編號:1673-9132(2022)20-0071-03
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.20.024
高中物理教師在教學(xué)過程中不僅要注重物理基礎(chǔ)知識和基本規(guī)律的講授,更應(yīng)該加強(qiáng)對學(xué)習(xí)方法和科學(xué)思維的指導(dǎo)與訓(xùn)練,使學(xué)生獲得全面發(fā)展。隨著新課程改革的深入,物理模型解題法應(yīng)運(yùn)而生,它通過對物理問題和現(xiàn)象的分解,從中抓住主要元素,略去一切次要的元素,還原出所需要的理想的基本物理過程,其本質(zhì)就是將復(fù)雜的問題簡單化,為學(xué)生解決物理問題提供方便。高中物理學(xué)習(xí)的主要目的就是解決生活中的實(shí)際問題,但是物理模型解題法屬于一種定性的思維方法,在一定程度上禁錮了學(xué)生的思維,影響了學(xué)生發(fā)散思維的形成,需要引起關(guān)注。因此,在教學(xué)過程中,高中物理教師要引導(dǎo)學(xué)生正確地運(yùn)用物理模型解題法,將其與其他解題方法相結(jié)合,綜合運(yùn)用、靈活運(yùn)用,幫助學(xué)生更好地掌握物理知識、解決物理問題,實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
一、高中物理模型解題法教學(xué)現(xiàn)狀
(一)解題模型傳授時機(jī)不當(dāng)
模型解題法在高中物理教學(xué)中的使用日益頻繁,為教師教學(xué)和學(xué)生解題帶來了極大的方便,但同時也暴露出來了一些問題。物理模型是對物理知識運(yùn)用的高度總結(jié)與提煉,需要學(xué)生具備較高的思維水平。在實(shí)際教學(xué)中,很多高中物理教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和思維發(fā)展水平缺乏深入的了解,完全按照自己的主觀意愿來進(jìn)行課堂教學(xué),對模型解題法的引入時機(jī)把握不當(dāng),在學(xué)生的思維水平還未達(dá)到一定高度之前就讓學(xué)生過早地接觸了完備的物理模型,學(xué)生對模型的分析和理解能力不足,模型解題法沒有起到幫助學(xué)生解題的作用,反而加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
(二)忽略了知識本源
物理模型是針對物理問題和現(xiàn)象的主要方面去除一切次要因素而建立起來的一種理想化的模型,體現(xiàn)了物理的一般規(guī)律,具有普遍的適用性。在物理學(xué)習(xí)中,利用物理模型解題有助于學(xué)生直接洞察問題和現(xiàn)象本質(zhì),使學(xué)生可以直接跳過煩瑣的分析過程,找到正確解題的思路。然而,模型只是對一類問題解決方法的總結(jié),而知識的綜合運(yùn)用卻是多種多樣的,并不是一個模型就能夠完全覆蓋的,也不是所有的問題都能夠套模型來解決的。在實(shí)際教學(xué)中,很多高中物理教師只注重向?qū)W生傳授用模型解題的方法,忽視了模型蘊(yùn)含的知識本源的教學(xué),造成很多學(xué)生不能靈活地運(yùn)用物理模型。
(三)生搬硬套使用解題模型
運(yùn)用物理模型解題法可以使物理問題化難為易,但物理模型并不是萬能的。在高中物理教學(xué)中,有些物理教師采用的都是正面教學(xué),為學(xué)生舉例的物理問題都是用物理模型可以直接解答出來的,對于一些特殊的、運(yùn)用模型解不出來的問題講解較少,結(jié)果給學(xué)生造成了錯誤的認(rèn)知。學(xué)生一看到相似的問題不去分析就生硬地套用物理模型,結(jié)果浪費(fèi)了時間卻得不出結(jié)果,不利于發(fā)散學(xué)生的思維。因此,生搬硬套物理模型的做法是不可取的,教師在教學(xué)過程中要增加特例教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會跳出模型約束,從多角度思考問題,進(jìn)而探尋正確的解題思路。
二、高中物理模型解題法教學(xué)現(xiàn)狀的成因
(一)學(xué)生自身因素
1.物理學(xué)習(xí)興趣
孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生獲取知識的內(nèi)驅(qū)力。在日常教學(xué)中,高中物理教師會發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣越高的學(xué)生,學(xué)習(xí)時就越積極向上,樂于探究,在學(xué)習(xí)過程中更加注重細(xì)節(jié),在物理模型解題法教學(xué)中會主動地配合教師的教學(xué)活動,跟隨教師的引導(dǎo)積極思考,學(xué)習(xí)效果非常好。但也有一部分學(xué)生僅僅是為了高考要考這樣的題型而去學(xué)習(xí)模型解題法,帶著功利性的目的學(xué)習(xí)物理,很難體會到物理學(xué)習(xí)的快樂,因而對物理學(xué)習(xí)的興趣也會降低,不能掌握物理模型解題法的精髓。
2.物理基礎(chǔ)知識
高中物理模型解題法對學(xué)生的分析、判斷和計算能力具有較高的要求,需要學(xué)生具備系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。然而,由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、興趣愛好、理解能力等不同,他們對物理知識的理解和掌握程度也各不相同。有些學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識比較薄弱,對教師講的物理模型解題法一知半解。究其主要原因在于學(xué)生沒有良好的課前預(yù)習(xí)習(xí)慣,當(dāng)教師講解模型解題法時就會比較被動,無法提取有效的知識與信息,很難跟隨教師的教學(xué)進(jìn)度。還有些學(xué)生沒有做課堂筆記的習(xí)慣,當(dāng)課堂結(jié)束后有很多知識點(diǎn)已經(jīng)遺忘了,很容易形成知識漏洞,對教師所講的模型解題法無法做到完全理解和掌握。
(二)課堂教學(xué)因素
1.教師教學(xué)方式
教師的人格魅力對學(xué)生具有潤物細(xì)無聲的影響。高中物理教師在教學(xué)過程中要擁有獨(dú)特的教學(xué)方式,讓學(xué)生關(guān)注課堂,積極參與師生互動。但在高中物理模型解題法教學(xué)中,教師往往將物理模型直接拋給學(xué)生,并用幾道簡單的典型例題來為學(xué)生講解與演示,然后就讓學(xué)生簡單套用,缺少對問題的分析、歸納、分類等步驟。這種教學(xué)方式較為傳統(tǒng),導(dǎo)致學(xué)生對物理知識和物理模型解題法的認(rèn)知較為淺顯,難以掌握物理模型解題法的本質(zhì),難以做到舉一反三。
2.教師教學(xué)能力
教師的教學(xué)能力影響著物理模型解題法的教學(xué)效果。在實(shí)際教學(xué)中,有的物理教師存在照本宣科的現(xiàn)象,對學(xué)生采用灌輸式、填鴨式的教學(xué)方式,導(dǎo)致學(xué)生很難認(rèn)識到學(xué)習(xí)物理模型解題法的意義,也體會不到物理學(xué)習(xí)的樂趣與成就感。此外,有些高中物理教師的課堂教學(xué)缺少靈活性,不能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)和情緒的變化及時調(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,把握不好運(yùn)用物理模型解題法教學(xué)的時機(jī),影響了課堂教學(xué)的有效性。
三、改善高中物理模型解題法教學(xué)現(xiàn)狀的建議
(一)結(jié)合教學(xué)實(shí)際,正確建模
建立物理模型是為了研究物理問題更方便而從復(fù)雜的物理現(xiàn)象和物理過程中簡化抽象出來的一種簡單、近似、直觀的模型。在高中物理教學(xué)中,運(yùn)用物理模型教學(xué)可以使學(xué)生更加深入地理解物理問題的本質(zhì),對物理問題的分析也更加清晰明了,簡化了學(xué)生的思維過程,提高了學(xué)生解決問題的能力。但物理模型也不是隨便就能建立的,物理模型的建立必須服從教學(xué)目的。建立的物理解題模型如果過于膚淺或者偏激,只會強(qiáng)化學(xué)生對物理知識的形象思維,卻不能提高學(xué)生的邏輯思維能力以及解題能力。因此,高中物理教師在教學(xué)過程中要針對課堂教學(xué)內(nèi)容以及所需解決的問題選擇和建立物理模型,用物理模型引導(dǎo)學(xué)生的思維,將學(xué)生的注意力集中到所要掌握的知識點(diǎn)上,指導(dǎo)學(xué)生通過對模型的分析去尋找相關(guān)的物理規(guī)律,總結(jié)得出正確的物理結(jié)論。高中物理教師在運(yùn)用物理模型解題法教學(xué)時所選用的物理模型一定要有助于理論的形成,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生掌握物理知識的本源。學(xué)生只有掌握了扎實(shí)的知識本源,才能將物理模型運(yùn)用得靈活自如。此外,物理模型的建立必須有正確的論據(jù),在建立模型的過程中教師要堅持具體問題具體分析的原則。在特殊情況下,為保證模型的科學(xué)性,教師要把一些特殊的次要要素考慮進(jìn)去,靈活地運(yùn)用物理模型進(jìn)行教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。
(二)指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法,學(xué)會應(yīng)用
高中物理教師要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),不僅要讓學(xué)生認(rèn)識物理模型,還要學(xué)會運(yùn)用物理模型,提高學(xué)生的空間想象能力,進(jìn)而展開更深入的探究,這樣才能達(dá)到物理教學(xué)的最終目的。首先,教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會讀題。物理問題講究表述準(zhǔn)確、條理清晰,往往題目中的一個字、一個詞、一個句子都蘊(yùn)含著一定的物理信息,教師要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真、全面地閱讀題目,逐字逐句領(lǐng)會其中的含義,將顯性字眼用特殊標(biāo)記標(biāo)出來,從中提取有效解題信息,找到解決物理問題的突破口。同時,教師還要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會讀圖、讀表,挖掘其中的隱含信息,進(jìn)而明確問題的已知條件與所求量之間的關(guān)系,進(jìn)一步確定研究對象及其所對應(yīng)的實(shí)體物理模型。其次,高中物理教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題目中給出的已知條件、所求量確定實(shí)體模型狀態(tài),進(jìn)而確定研究對象的狀態(tài)模型。最后,再結(jié)合題目描述,想象和題目描述物理過程相關(guān)的物理規(guī)律,構(gòu)建和習(xí)題匹配的物理模型,從而找出解決物理問題的正確方法,通過推理計算求出結(jié)果。值得注意的是,教師在采用物理模型解題法教學(xué)時所選用的題目不要全部選擇教材或練習(xí)冊,有些內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際較遠(yuǎn),增加了學(xué)生思考和理解的難度,降低了學(xué)習(xí)效率。
(三)正確認(rèn)識建模,突破常規(guī)
物理模型解題法是一種科學(xué)的思維與方法,是解決物理問題的有效方法之一。但物理模型不是萬能的,每一個物理模型都有適用的條件與范圍,當(dāng)條件不足或超出適用范圍時再運(yùn)用物理模型解決問題就很容易導(dǎo)致結(jié)論錯誤。所以,高中物理教師要引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待與運(yùn)用物理模型,在運(yùn)用前要對物理問題進(jìn)行細(xì)致的思考與分析,可以結(jié)合實(shí)際需要對物理模型進(jìn)行必要的修正,便于有效地解決問題。高中物理教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,不能將物理模型解題法當(dāng)作固定的教學(xué)模式,而是要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)因勢而變,綜合利用多種教學(xué)方法發(fā)展學(xué)生的思維能力與物理素質(zhì)。在模型教學(xué)中,高中物理教師還可以適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生講述物理學(xué)史的內(nèi)容,介紹物理學(xué)家利用物理模型探索物理問題的思路與方法,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,樹立正確的學(xué)習(xí)觀念和價值觀念。為了發(fā)展學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)新能力,高中物理教師要善于利用信息技術(shù)輔助模型教學(xué),通過3D建模或者多媒體的方式為學(xué)生展示復(fù)雜的物理模型,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲和上進(jìn)心,還可以使每一次模型解題更精準(zhǔn)。教師可以將模型解題的方法制作成微課視頻,并且上傳到學(xué)生的學(xué)習(xí)平臺上,學(xué)生在課后也可以下載學(xué)習(xí),突破時間和空間的限制。
(四)把握模型特點(diǎn),培養(yǎng)思維
高中物理和初中物理是相通的,都包括力、熱、電、光等內(nèi)容,但初中物理教學(xué)是從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手,以學(xué)生的感官和生活經(jīng)驗(yàn)為突破口,在學(xué)生的感性認(rèn)知上引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)的角度去分析解釋生活中的現(xiàn)象,而高中物理則是在生活現(xiàn)象的基礎(chǔ)上抓住主要特征,忽略次要因素,抽象出具體的物理模型。而運(yùn)用物理模型需要學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識,不僅需要記住各種物理公式,同時還要靈活地運(yùn)用公式和定理,并結(jié)合其他學(xué)科知識來解決實(shí)際問題。在物理學(xué)習(xí)中,解決物理問題的過程就是還原命題者物理模型的過程,學(xué)生在解題時用到的物理模型是否與命題者的物理模型一致是能否解決問題的關(guān)鍵。高中物理教師在運(yùn)用模型解題法教學(xué)時要把握模型特點(diǎn),解題模型宜精不宜多,要根據(jù)實(shí)際需要來選擇是否需要模型,同時也要根據(jù)實(shí)際需要來確定使用模型的度,使學(xué)生不再死記硬背、生搬硬套物理模型,學(xué)會思考和總結(jié),能夠在解題時靈活運(yùn)用物理模型,達(dá)到事半功倍的效果。
(五)結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,共同發(fā)展
物理學(xué)科推動了人類文明的進(jìn)步,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。對于物理學(xué)習(xí)而言,物理實(shí)驗(yàn)是十分重要的,很多物理知識都是從實(shí)驗(yàn)中得來的。高中物理教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與物理模型的融合上,引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的物理學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生可以獨(dú)立地將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中,獲得更大收獲。以前,很多學(xué)生認(rèn)為多做題才是學(xué)習(xí)物理的主要途徑,將自己沉浸在浩瀚無邊的題海中一味地刷題,結(jié)果卻并不理想。在新時期,高中物理教師要引入物理模型解題法。物理模型是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,也是學(xué)生解決物理問題的捷徑。高中物理知識系統(tǒng)性強(qiáng)、知識面廣,涉及的物理解題模型也是多種多樣的。在實(shí)際教學(xué)中,高中物理教師可以借助實(shí)驗(yàn)建立模型,從學(xué)生的感性認(rèn)識著手,引發(fā)他們思考物理模型和實(shí)物的異同點(diǎn),降低物理知識的難度,促使學(xué)生對物理模型進(jìn)行深入剖析,為解決物理問題帶來方便。在解決具體的實(shí)驗(yàn)問題時,高中物理教師可以設(shè)計兩個不同的模型,然后讓學(xué)生分組進(jìn)行討論,探討哪個模型更適合。學(xué)生的參與熱情高漲,不僅使物理實(shí)驗(yàn)更真實(shí)、更具體,還讓學(xué)生具備了模型意識和模型思想。
四、結(jié)語
總之,物理模型解題法是高中物理教學(xué)中的一種重要方法,不僅能夠提高學(xué)生的抽象思維能力和解決實(shí)際問題的能力,同時還能夠提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。所以,高中物理教師要重視對物理模型解題法的教學(xué),充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段提高模型解題法的吸引力和實(shí)用性,不斷完善教學(xué)策略,讓學(xué)生學(xué)會高效運(yùn)用物理模型解題法,提升物理核心素養(yǎng)。
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作者簡介:付亞玲(1983.1— ),女,漢族,甘肅定西人,一級教師,研究方向:高中物理教學(xué)。