物理模型思維法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

崔海青

【內(nèi)容摘要】在高中物理課程的教學(xué)中，物理模型思維法能夠極大的提升課程教學(xué)的實(shí)效性。這種教學(xué)方法首先能夠極大的提升學(xué)生對(duì)于知識(shí)的感性認(rèn)知，能夠讓大家更好的想象物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與運(yùn)動(dòng)方式。同時(shí)，物理模型思維法能夠鞏固學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，這是對(duì)于學(xué)生思維能力發(fā)展的一種有效促進(jìn)。此外，這一方法的合理應(yīng)用會(huì)很好的幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)點(diǎn)間的差異與聯(lián)系，這會(huì)很好的提升學(xué)生的知識(shí)類比與遷移能力，并且?guī)椭鷮W(xué)生更好的構(gòu)建自身的知識(shí)體系。

【關(guān)鍵詞】物理模型思維法 ?高中 ?物理 ?教學(xué)

模型思維法對(duì)于高中物理課程的教學(xué)可以起到非常好的輔助效用。合理的構(gòu)建物理思維模型不僅能夠化解很多知識(shí)點(diǎn)理解上的障礙，這也能夠幫助學(xué)生在很多問(wèn)題的解答中找到好的突破口，進(jìn)而更為靈活的展開(kāi)對(duì)于相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐。教師可以結(jié)合很多知識(shí)的教學(xué)來(lái)有針對(duì)性的構(gòu)建物理思維模型，也可以在很多具體問(wèn)題的分析探究中用模型來(lái)指導(dǎo)大家思維過(guò)程的良好展開(kāi)。這些都會(huì)為知識(shí)教學(xué)效率的提升帶來(lái)極大推進(jìn)作用。

一、提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)知

物理模型思維法的應(yīng)用首先可以很好的提升學(xué)生對(duì)于知識(shí)的感性認(rèn)知，這一點(diǎn)對(duì)于物理課程的教學(xué)非常重要。課堂上研究的很多內(nèi)容都是基于對(duì)于一些特定狀態(tài)的構(gòu)建，尤其是對(duì)于很多物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的研究，這首先需要學(xué)生們能夠?qū)τ谖锢淼倪\(yùn)動(dòng)方式形成感性認(rèn)知。如果單純靠教師的口頭講述，學(xué)生們對(duì)于這些動(dòng)態(tài)過(guò)程很難有直觀領(lǐng)會(huì)。然而，借助思維模型的構(gòu)建則能夠很好的化解這一障礙。教師可以透過(guò)一些相關(guān)模型來(lái)模擬具體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并且有針對(duì)性的對(duì)于學(xué)生的思維展開(kāi)引導(dǎo)，讓大家能夠更好的想象物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與運(yùn)動(dòng)方式。當(dāng)學(xué)生們對(duì)于這些內(nèi)容能夠形成感性認(rèn)知后具體問(wèn)題的研究才能夠進(jìn)一步展開(kāi)，這也是對(duì)于知識(shí)教學(xué)的一種很好的輔助。

以下述問(wèn)題的研究過(guò)程為例。垂直固定在水平桌面上的等距螺旋線圈，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，總高度為h，并將鐵質(zhì)小球穿在線圈上，小球從靜止開(kāi)始，進(jìn)而無(wú)摩擦自由滑下，求出小球從最高點(diǎn)到桌面所用的時(shí)間。對(duì)于這一問(wèn)題情境單純從文字上來(lái)體驗(yàn)學(xué)生很難在腦海中清晰的構(gòu)建這一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，學(xué)生頭腦中的情境相對(duì)也十分模糊。教師可以給予學(xué)生一些有效引導(dǎo)，可以讓學(xué)生嘗試應(yīng)用“無(wú)限分割法”進(jìn)行思考。讓學(xué)生將螺旋線分割為多個(gè)長(zhǎng)度相等的小段，并將每一小段的曲線想象為由直線構(gòu)成的微型斜面，進(jìn)而將整個(gè)螺旋作為若干斜面的組合體，然后便可將等距的螺旋線圈作為光滑的斜面模型進(jìn)行思考。這一思維模型的構(gòu)建很好的化解了學(xué)生思維上的障礙，這也幫助大家迅速對(duì)知識(shí)形成感性認(rèn)知，大家對(duì)于問(wèn)題的解答也會(huì)更準(zhǔn)確。

二、促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展

物理模型思維法的另一個(gè)顯著功效便是能夠很好的促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展與鍛煉，這一點(diǎn)對(duì)于物理課程的教學(xué)很有意義。很多具體的知識(shí)點(diǎn)在分析與講授時(shí)往往需要用到一些基本模型，隨著學(xué)生接觸的知識(shí)不斷增多，這些模型的種類也變得豐富起來(lái)。學(xué)生有時(shí)候會(huì)對(duì)一些相關(guān)模型造成混淆，對(duì)于每一個(gè)模型間的差異會(huì)難以區(qū)分。對(duì)于這一問(wèn)題教師可以有針對(duì)性的給予學(xué)生一些引導(dǎo)，可以透過(guò)對(duì)知識(shí)的梳理來(lái)幫助學(xué)生避免認(rèn)知上的混亂。這不僅能夠鞏固學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，這也是對(duì)學(xué)生思維能力發(fā)展的一種有效促進(jìn)。

例如，在復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)大家對(duì)輕桿、輕繩和輕彈簧當(dāng)中的力學(xué)進(jìn)行基本模型的整理，進(jìn)而形成相應(yīng)的概念性模型。細(xì)繩指的是不計(jì)質(zhì)量的柔性體，較容易發(fā)生彎曲，僅能夠從長(zhǎng)度方向進(jìn)行相應(yīng)的拉伸操作，并且長(zhǎng)度延伸的尺度極不明顯。而比較常見(jiàn)的彈簧為一類不計(jì)質(zhì)量的彈性體，存在明顯的壓縮或是拉伸形變，對(duì)物體既存在拉力還具有推力，但彈簧的彈力并不會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性的改變;輕桿為一類不計(jì)質(zhì)量的剛體。因?yàn)闂U具有拉伸和壓縮變形的特性，所以存在推力或拉力。這三種模型是學(xué)生最容易弄混淆的。透過(guò)這個(gè)對(duì)比過(guò)程不僅能夠幫助學(xué)生很好的區(qū)分三者間的差異，這也會(huì)很好的提升學(xué)生的思維能力。

三、提升學(xué)生的知識(shí)類比與遷移能力

提升學(xué)生的知識(shí)類比與遷移能力是物理課程的教學(xué)中一個(gè)非常重要的目標(biāo)，物理模型思維法的合理滲透則能夠很好的培養(yǎng)學(xué)生的這方面能力。隨著學(xué)生課程學(xué)習(xí)的不斷深入，大家會(huì)越來(lái)越直觀的感受到知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系，對(duì)于一些概念以及知識(shí)要點(diǎn)也很容易發(fā)生混淆。教師可以透過(guò)相關(guān)模型的對(duì)比或者是相似模型的共同作用來(lái)引導(dǎo)大家深化對(duì)于這些內(nèi)容的理解與感知，這也是幫助學(xué)生區(qū)分知識(shí)點(diǎn)間的差異的一種有效模式。最為重要的是這將會(huì)很好的促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的類比與遷移，進(jìn)而全面提升學(xué)生的綜合物理素養(yǎng)。

如在進(jìn)行磁場(chǎng)相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以有意識(shí)的將其同電場(chǎng)概念相結(jié)合，因?yàn)榇艌?chǎng)當(dāng)中的磁極和電場(chǎng)電荷存在相互作用力，對(duì)于學(xué)生思維體系的形成具有較大的幫助。另外，在建立相應(yīng)的物理規(guī)律和概念的模型時(shí)，教師可以結(jié)合學(xué)生生活中的常見(jiàn)場(chǎng)景，以及所學(xué)的規(guī)律和知識(shí)進(jìn)行類比遷移或是比較，結(jié)合不同思維方法的應(yīng)用，提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力。這不僅是對(duì)于物理模型思維法的一種很有效的應(yīng)用，這個(gè)過(guò)程也會(huì)幫助學(xué)生更好的構(gòu)建自身的知識(shí)體系，并且深化對(duì)于學(xué)生知識(shí)類比與遷移能力的培養(yǎng)與鍛煉。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 王治國(guó). 高中物理教學(xué)中課堂論壇的構(gòu)建與應(yīng)用[D]. 蘇州大學(xué)，2008.

[2] 包莉. 圖在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 蘇州大學(xué)，2009.

（作者單位：江蘇省鹽城市第一中學(xué)）endprint