【摘要】建模思想是將問題作為導(dǎo)向構(gòu)建數(shù)學(xué)模型加以解決的方法，它與物理學(xué)有著密不可分的聯(lián)系.高中物理主要給學(xué)生傳遞基礎(chǔ)性的物理知識(shí)，教學(xué)的目的之一是幫助學(xué)生增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)同時(shí)培養(yǎng)物理思維，建模思想在高中物理教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用.本文首先明確建模思想與高中物理教學(xué)二者之間的聯(lián)系，進(jìn)而就建模思想對(duì)高中物理教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生的積極影響展開論述，最后為更好地應(yīng)用建模思想提出可行性措施.

【關(guān)鍵詞】建模思想；高中物理；課堂教學(xué)

1 建模思想與高中物理教學(xué)的緊密聯(lián)系

1.1 物理建模思想的內(nèi)涵

所謂建模，可以拆解二字，理解成建立模型，建模思想就是建立模型的意識(shí)、思維、方式，在解決實(shí)際問題時(shí)能夠加以應(yīng)用達(dá)到目的.物理學(xué)領(lǐng)域的建模思想需要結(jié)合數(shù)字語(yǔ)言，通過數(shù)學(xué)模型和物理思維相結(jié)合，對(duì)物理學(xué)中的空間運(yùn)動(dòng)關(guān)系等進(jìn)行正確的反映.在高中物理教學(xué)中，建模思想被逐漸推廣，為解決物理學(xué)領(lǐng)域的問題提供了一種新的形式和方法.物理建模思想不僅需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)為依據(jù)，也需要實(shí)踐能力加以檢驗(yàn)，實(shí)踐與物理學(xué)理論二者的緊密結(jié)合幫助促進(jìn)課堂教學(xué)的有效性，使得高中學(xué)生獲取相應(yīng)理論知識(shí)的同時(shí)，物理的邏輯思維與創(chuàng)新能力得到鍛煉.

1.2 建模思想與高中物理教學(xué)產(chǎn)生的聯(lián)系

一般的，建模思想較多地出現(xiàn)于數(shù)學(xué)相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐中，在高中物理教學(xué)過程中不難發(fā)現(xiàn)許多建模方法的應(yīng)用，豐富了物理教學(xué)形式.一方面，物理學(xué)本身的性質(zhì)解釋了高中物理教學(xué)為什么能夠應(yīng)用建模思想.高中物理是基礎(chǔ)性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的一門學(xué)科，學(xué)生在此之前接受過初中物理的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可以說有過一定的物理基礎(chǔ)，他們對(duì)于物理學(xué)涉及的方法理論比如牛頓定律等有過學(xué)習(xí)了解.另一方面，高中物理教學(xué)可以從運(yùn)動(dòng)角度延伸到能量角度，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的研究主要包括直線運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)（勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)）等，有時(shí)在解決問題時(shí)這些運(yùn)動(dòng)不是單個(gè)出現(xiàn)，而是相互結(jié)合著出現(xiàn)，它們同時(shí)發(fā)生形成速直線運(yùn)動(dòng)（復(fù)雜的合運(yùn)動(dòng)）.建模思想滲透在物理教學(xué)實(shí)踐中，當(dāng)遇到復(fù)雜的情況時(shí)，教師會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)，從而建立新的模型，有時(shí)只需要尋找適合的模型加以套用，通過分析具體的運(yùn)動(dòng)過程，找到解決問題的主要因素，轉(zhuǎn)化成學(xué)生容易理解或者熟悉的物理模型，使復(fù)雜的物理問題得到解決.

2 建模思想對(duì)高中物理教學(xué)產(chǎn)生的積i9Z9e7pFXbGDkyzL4XTzXRQGJ8bdK1ljCvwKTtQymJc=極影響

2.1 幫助豐富高中物理教學(xué)情境，加速對(duì)學(xué)生建模能力的培養(yǎng)

高中物理教學(xué)實(shí)踐涉及模型的建立和后續(xù)的應(yīng)用問題，這些建模過程在很大程度上能夠幫助物理教師營(yíng)造物理課堂的氛圍，豐富了高中物理教學(xué)情境.高中學(xué)生置身于這種物理情境中更容易投入進(jìn)去，他們有關(guān)建模的意識(shí)以及進(jìn)行建模的能力得到有針對(duì)性地培養(yǎng)，建模過程對(duì)他們物理思維的養(yǎng)成有深遠(yuǎn)的影響.學(xué)生在教師的引導(dǎo)之下進(jìn)行建模，給予了他們物理領(lǐng)域足夠的發(fā)展空間，他們不需要篩選信息就可以模仿教師建模，按照相似的方法和途徑解決問題，讓學(xué)生獲取了一定的滿足感和成就感，促進(jìn)他們建模能力的提高.

2.2 將抽象物理變得簡(jiǎn)單化，加強(qiáng)與數(shù)學(xué)學(xué)科之間的聯(lián)系

高中物理很多內(nèi)容不易理解，具有一定的抽象性，建模思想作用在高中物理教學(xué)中能夠把深?yuàn)W不易懂的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單直白的表述，有助于學(xué)生理解物理的內(nèi)涵與邏輯.建立模型的過程中會(huì)應(yīng)用到數(shù)學(xué)語(yǔ)言和數(shù)學(xué)工具，比如很多公式會(huì)涉及微積分，在分析物體運(yùn)動(dòng)的受力情況時(shí)有時(shí)需要用到勾股定理（正余弦定理），還有一些統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念也會(huì)應(yīng)用到物理解題過程中.通過運(yùn)用建模思想，學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科有更新的理解，他們對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握更加深入，數(shù)學(xué)和物理這兩個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系更加緊密，在訓(xùn)練學(xué)生物理思維的同時(shí)，也能幫助訓(xùn)練他們的數(shù)學(xué)思維，總體上提高學(xué)生的邏輯思維能力，極大地促進(jìn)他們的全面發(fā)展.

2.3 有效促進(jìn)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，訓(xùn)練獨(dú)立思維有利于科研工作

培養(yǎng)建模思想能夠幫助學(xué)生展開在科研方面的工作，培養(yǎng)他們獨(dú)立自主的能力，使他們?cè)谀骋桓拍钪挟a(chǎn)生自己的理解，更好地掌握物理概念促進(jìn)他們的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.建模思想運(yùn)用在高中物理教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜物理問題時(shí)層層分析，理清思緒，規(guī)劃出解決問題的大框架，再一步步地解決問題.

例如 以人教版高中物理中的天體運(yùn)動(dòng)為例，這類題型會(huì)涉及新定律和概念（新情境、新技術(shù)）因而文字描述較多，很多學(xué)生看到這樣的題目不自覺地害怕起來，但是靜下心思考不難發(fā)現(xiàn)，天體運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)單地理解為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一種變形，這樣我們就能根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)做新的題，將已知條件羅列出來分析能為解題所用的，帶入相應(yīng)的公式解決問題.獨(dú)立分析與創(chuàng)新能力對(duì)于日后參與科研工作有很大幫助，建模思想影響著學(xué)生長(zhǎng)久的發(fā)展，幫助對(duì)癥下藥抓住解決問題的突破口，更有利于對(duì)概念和理論的研究.

3 在高中物理教學(xué)中應(yīng)用建模思想的可行性措施

3.1 夯實(shí)高中物理基礎(chǔ)知識(shí)講解，為建模思想做好準(zhǔn)備工作

在高中物理教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用建模思想離不開學(xué)生對(duì)基本的物理規(guī)律和概念的牢牢掌握，因此教師應(yīng)當(dāng)將高中物理教材中的理論和各種公式準(zhǔn)確無誤地傳達(dá)給學(xué)生，幫助他們牢記相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，為他們打好堅(jiān)實(shí)的高中物理理論基礎(chǔ).有了扎實(shí)的基本功，高中學(xué)生在學(xué)習(xí)建模時(shí)會(huì)更加容易，他們接受新內(nèi)容的速度也會(huì)更快.

例如 教師在進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)把這一概念準(zhǔn)確地表述出來，包括它的初速度、末速度以及下落高度等相關(guān)的概念，并依據(jù)此來展開建模的教學(xué).高中學(xué)生準(zhǔn)確掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的基本概念是首要的問題，其次就是保證自己所掌握概念的準(zhǔn)確性，這樣在建立模型時(shí)才能不偏離自己的解題方向，在解決問題時(shí)也能不被其他的干擾所誤導(dǎo).

3.2 培養(yǎng)高中學(xué)生參與建模的積極性，發(fā)揮好適宜的引導(dǎo)作用

物理建?？梢院?jiǎn)單地理解為一種解決物理問題的工具，是相對(duì)結(jié)構(gòu)化、具象化的東西，經(jīng)歷過不斷探索最終獲得自己需要的結(jié)果對(duì)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)有很大的幫助.如果教師只是簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生建模的結(jié)果，而不帶領(lǐng)他們一同領(lǐng)會(huì)建模過程的奧妙，那么他們就僅僅學(xué)到了建模思想的表面，在解決問題時(shí)只能對(duì)簡(jiǎn)單的概念進(jìn)行照搬照抄式的建模，完完全全是復(fù)制教師的教學(xué)結(jié)果，而不能融入自己的見解和思考，遇到新題型或是將熟悉的題型換一種說法就會(huì)難倒學(xué)生.因此，高中物理教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用建模思想需要教師做出適宜的引導(dǎo)，綜合考慮學(xué)生的物理學(xué)習(xí)素養(yǎng)，既不能什么都告訴他們，也不能什么都不告訴他們，而應(yīng)該為他們?cè)O(shè)立挑戰(zhàn)同時(shí)也給予他們一定的提示.在物理建模教學(xué)過程中，教師可以適當(dāng)?shù)亟柚虒W(xué)工具，包括圖象、公式等.

例如 以人教版高中物理力的合成與分解這一章節(jié)的教學(xué)為例，有一個(gè)很重要的學(xué)習(xí)方法就是畫圖，教師在教學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手畫受力分析圖，把圖象中物體的受力情況更加清晰明了地展示出來.建模思想不是既定的語(yǔ)言，而是需要學(xué)生用物理思維思考問題，把抽象的概念轉(zhuǎn)化為自己能夠理解的模型工具.學(xué)生積極參與到建模教學(xué)中，他們?cè)诋嬍芰Ψ治鰣D的過程中，對(duì)于各個(gè)力一定要進(jìn)行深入分析，將復(fù)雜的沒有條理的問題轉(zhuǎn)化為有效模型，隨著學(xué)生越來越多地積累建模工具，他們的能力會(huì)得到明顯提高，物理建模教學(xué)的有效性得以體現(xiàn).

3.3 幫助高中學(xué)生歸納總結(jié)建模過程，形成規(guī)范化的解題思路與技巧

在高中物理教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用建模思想時(shí)，教師很有必要幫助和引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，借助代表性的物理模型和概念進(jìn)行類比學(xué)習(xí)，加深記憶的同時(shí)在學(xué)生腦海中形成自己的解題思路.高中物理教學(xué)中涉及的概念能夠?yàn)槟Ｐ徒⑻峁┓?wù)，而且每個(gè)典型的例子可以引申出很多題型，經(jīng)典的建模一定程度上可以作為建模思想的基礎(chǔ)，教師引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，并歸納出一套系統(tǒng)的比較規(guī)范化的解題技巧，解決物理問題時(shí)也更有頭緒和針對(duì)性.教師在對(duì)一個(gè)概念進(jìn)行初次介紹時(shí)，學(xué)生會(huì)形成模糊的印象，當(dāng)許多類似的概念和題型出現(xiàn)過后，他們對(duì)于這個(gè)概念的印象會(huì)越來越深，解題框架在潛移默化中變得更加清晰，由一個(gè)案例為導(dǎo)向，幫助學(xué)生掌握建模思想更加牢固，對(duì)于他們建模思想的培養(yǎng)也更加有針對(duì)性.

例如 以人教版高中物理動(dòng)量守恒定律為例，這是高中物理中比較典型的定理之一，教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確講授，可以以此為導(dǎo)向展開總結(jié)，許多類似的題型都能夠直接套用.教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用這一定律的注意事項(xiàng)，將整個(gè)運(yùn)動(dòng)看作一個(gè)系統(tǒng)而不是彼此分開再分析受力情況.熟練掌握運(yùn)動(dòng)的合成分析方法以后，學(xué)生對(duì)于建模的理解會(huì)更加透徹，當(dāng)做題時(shí)遇到兩個(gè)或多個(gè)相互作用的物體，就能夠在短時(shí)間內(nèi)回憶起已經(jīng)構(gòu)建好的模型，加以變通和應(yīng)用，可以節(jié)約做題時(shí)間，避免再推理和計(jì)算上消耗掉很多時(shí)間，為其他題目留出足夠時(shí)間.

3.4 強(qiáng)化建模思想的核心與內(nèi)涵，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成物理思維

進(jìn)行高中物理教學(xué)需要教師合理規(guī)劃教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，因?yàn)槲锢斫滩姆殖隽瞬煌恼鹿?jié)和板塊，教學(xué)不僅是培養(yǎng)學(xué)生的能力思維，還要考慮應(yīng)試的情況.三年的物理學(xué)習(xí)，如果忽視將每個(gè)章節(jié)的聯(lián)系，對(duì)教學(xué)內(nèi)容沒有進(jìn)行及時(shí)的梳理、調(diào)整，學(xué)生學(xué)習(xí)了新的知識(shí)但是卻忘記學(xué)過的內(nèi)容，很難有完整的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，各種知識(shí)拼拼湊湊在一起前后無法呼應(yīng)，對(duì)他們物理思維的養(yǎng)成造成一定影響.因此，在教學(xué)時(shí)教師應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)的連貫性，強(qiáng)化建模思想的核心與內(nèi)涵，使教學(xué)過程更有指向性，將復(fù)雜繁多的章節(jié)分出條理，可以從運(yùn)動(dòng)和能量?jī)蓚€(gè)大角度出發(fā)，先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)相關(guān)的教學(xué)為后續(xù)的能量教學(xué)打好基礎(chǔ).隨著教學(xué)進(jìn)度的進(jìn)行，高中學(xué)生的物理思維逐漸形成，建立起越來越系統(tǒng)的物理觀念，解決物理問題時(shí)，他們可以聯(lián)系所學(xué)，對(duì)于一類題型有時(shí)只能從物體運(yùn)動(dòng)的角度分析，而有的問題從運(yùn)動(dòng)角度和能量角度都可以解決，這樣也鍛煉了學(xué)生的發(fā)散思維，為他們提供更多的解題思路.

3.5 將建模思想貫穿于高中物理教學(xué)的始終

筆者認(rèn)為，建模思想是學(xué)生物理學(xué)習(xí)中很重要的一種思維方法，因此教師們應(yīng)當(dāng)將建模思維貫穿于教學(xué)的始終，無論是講解新知識(shí)，還是鞏固舊的概念.在進(jìn)行新內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生講物理概念轉(zhuǎn)化為具體化的模型工具，通過建模把數(shù)學(xué)與物理有機(jī)地聯(lián)系在一起，用簡(jiǎn)明的方式表述深?yuàn)W的物理知識(shí).通過新課教學(xué)幫助學(xué)生掌握具體的方法，引導(dǎo)他們探索和建立模型的能力，進(jìn)而在講解作業(yè)題，鞏固教學(xué)時(shí)，幫助他們深化建模思維.對(duì)于舊概念的鞏固教學(xué)，不需要教師再對(duì)模型進(jìn)行詳細(xì)的講解，只需要針對(duì)學(xué)生的薄弱之處，把他們未掌握、不理解的地方加以分析，將所學(xué)過的內(nèi)容串聯(lián)起來，幫助學(xué)生加強(qiáng)總結(jié)歸納的能力，提高他們的物理思維.

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