高中物理教學(xué)中物理情景物理模型的運用分析

陶再山

摘要：隨著時代的發(fā)展我國各行各業(yè)均呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢，新課標(biāo)的推行對高中物理教學(xué)造成極大的影響。為提高高中物理教學(xué)工作的有效推行，還應(yīng)將物理情景物理模型運用到物理教學(xué)中來，對物理教學(xué)情景進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與解題技能。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué);物理情景物理模型;運用研究

在高中物理教學(xué)中通過物理情景以及模型的應(yīng)用可起到良好的輔導(dǎo)作用，在物理教學(xué)中教師應(yīng)加強對教學(xué)內(nèi)容的研究，對教學(xué)模型予以建立，促進(jìn)學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。筆者分別從：高中物理教學(xué)模型類型及作用分析、高中物理教學(xué)中物理模型構(gòu)建研究、高中物理教學(xué)中物理情景物理模型的實際運用對策，三個方面進(jìn)行闡述。

一、高中物理教學(xué)模型類型及作用分析

常用的物理教學(xué)模型包括條件模型、問題解決模型、過程模型、對象模型。條件模型包括勻強磁場、光滑面、零電阻;問題解決模型下應(yīng)對相關(guān)問題合理設(shè)置，根據(jù)問題提出有效的解決策略;過程模型包括絕熱過程、自由落體定電圧;對象模型如單擺。將物理模型運用到高中物理教學(xué)中可幫助學(xué)生更好地理解知識，大大提高學(xué)生的接受能力，為學(xué)習(xí)新知識奠定基礎(chǔ)。

從根本上來說物理教學(xué)具有一定抽象性，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)對相關(guān)教學(xué)情景合理設(shè)置，學(xué)生可根據(jù)物理知識來解決各種問題，根據(jù)主要特征來建模，從而得出物理結(jié)論。

物理建模流程如下：創(chuàng)設(shè)情景—做好建模準(zhǔn)備—建立物理模型—形成物理概念—利用建模解決問題—實施反饋評價，值得注意的是在物理建模中常常會出現(xiàn)許多問題，導(dǎo)致概念產(chǎn)生混淆，在這種情況下學(xué)生無法真正掌握物理知識，導(dǎo)致許多問題難以解決。

（一）高中物理教學(xué)模型作用

物理模型在高中物理教學(xué)中應(yīng)用可將物理規(guī)律予以揭示，確保物理模型與規(guī)律在形式上的和諧完美。舉個例子：動量定理與動能定理，動量定理將力在時間上的積累效應(yīng)表現(xiàn)出來，后者力在空間上的表現(xiàn)，物理模型是物理知識與能力的結(jié)合，是知識與思維的重要產(chǎn)物，充分體現(xiàn)出和諧之美，是人文精神與科學(xué)思維的充分融合。

在高中物理教學(xué)中建立物理情景與物理模型，可加深對抽象知識的理解，與學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活的聯(lián)系更加緊密，使學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生親切感，使課程形式逐漸豐富起來。在這種情況下將研究性學(xué)習(xí)引入到新教材中，可幫助學(xué)生掌握更多物理知識，通過物理情景與物理模型的建立可將不同的處理方法展示給學(xué)生，確保學(xué)生積極性的提高。

實際上物理模型源于實際生活，并形成理論體系，對實踐起到反作用。總的來說物理模型是確保物理知識掌握的基礎(chǔ)，是基本的知識單元，為了提高學(xué)生的理解力，教師應(yīng)對物理不斷創(chuàng)新，使原本知識結(jié)構(gòu)得到有效整合，實現(xiàn)知識遷移。

二、高中物理教學(xué)中物理模型構(gòu)建研究

（一）構(gòu)建條件模型

物理模型構(gòu)建方式多種多樣，在具體選擇中教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來實施，從而提高物理教學(xué)效果，首先教師應(yīng)對條件模型加以構(gòu)建，該方法可運用到特定條件下的運動過程中，通過改變限制條件來分析運動過程便會，這種典型的條件模型構(gòu)建方法可加強學(xué)生對運動變化的直觀認(rèn)識，在物理教學(xué)過程中應(yīng)確保學(xué)生思路的清晰度，對學(xué)生思維合理引導(dǎo)，對物理知識加以深化。

總的來說物理模型的運用充分肯定了學(xué)生學(xué)習(xí)中的主體性，從被動接受變?yōu)橹鲃铀伎迹@對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升具有促進(jìn)作用，為物理概念的構(gòu)建奠定了重要基礎(chǔ)，加深了學(xué)生對運動過程的深刻體會。

（二）構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型可在許多問題中發(fā)揮效果，在計算過程問題中的作用更加突出，使問題分析過程逐漸簡化。實際上高中物理知識與數(shù)學(xué)知識聯(lián)系緊密，因此合理運用數(shù)學(xué)模型可提高問題解決效率，起到輔助功效。

高考中常常會出現(xiàn)許多復(fù)雜的問題，且運算過程十分繁瑣，因此在解決問題時應(yīng)對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行構(gòu)建，使思維過程得以簡化，提高學(xué)生問題解決能力。舉個例子：在學(xué)習(xí)《電磁感應(yīng)》時，教師可通過模型構(gòu)建來解決問題，如若學(xué)生數(shù)學(xué)模型構(gòu)建能力強便可有效解決問題，據(jù)此教師應(yīng)加強對學(xué)生建模能力的充分培養(yǎng)，進(jìn)一步提高學(xué)生問題解決的能力。

（三）構(gòu)建對比實驗?zāi)Ｐ?/p>

單擺作為典型的物理模型，在物理實驗教學(xué)中教師通過對比實驗的設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，確保建模的形成。學(xué)生應(yīng)對下列實驗進(jìn)行觀察：

1.兩個物體質(zhì)量不同，但單擺振動幅度相同

2.兩個擺長相同，但單擺振動幅度不同

3.擺長不同的單擺振動

三、高中物理教學(xué)中物理情景物理模型的實際運用對策

綜上筆者對高中物理教學(xué)模型類型及作用進(jìn)行了分析，為了確保物理教學(xué)的有效實施，還應(yīng)采取有效的教學(xué)策略，對物理情景合理創(chuàng)設(shè)、將物理規(guī)律與現(xiàn)象結(jié)合起來增強學(xué)生知識理解力、對物理模型建立予以重視改進(jìn)教學(xué)方法、采取物理實驗教學(xué)深化知識理解，通過這一系列策略可充分達(dá)到教學(xué)效果。

（一）對物理情景合理創(chuàng)設(shè)

關(guān)于物理情景的理解可從兩個方面來實施，一方面是指物理現(xiàn)象在人腦中的反應(yīng)，另一方面是指模型化形象的建立，是高層次情景的體現(xiàn)。在落體運動分析中，可將物體大小、形狀及下落時空氣阻力一一忽略，從而解決實際問題。

為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，教師應(yīng)將情景教學(xué)運用高中物理課程中，將一些具體的場景引入到教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更好地體驗，這對學(xué)生思維能力的啟發(fā)具有一定效果，與此同時還能加深學(xué)生對教材的深入理解，對學(xué)生欲望的激發(fā)起到作用，值得注意的是，教師在對物理情景設(shè)計時應(yīng)根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗來進(jìn)行，使學(xué)生帶著問題去思考問題，同時對物理原理及定律加以探究從而得出結(jié)論，對于物理學(xué)習(xí)的開展大有益處。

例如：教師在對“光的折射定律”章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行講述時，可通過生活情景的創(chuàng)設(shè)將新課內(nèi)容導(dǎo)入進(jìn)來，并對相關(guān)問題情景創(chuàng)設(shè)：一個明媚的清晨，清澈的小溪底下有許多大小不一的石子，但當(dāng)有手去抓卻沒有拿到想要那一塊，這是為什么呢？這種情況在日常生活中十分常見，許多學(xué)生都具有濃厚的興趣，在這種情況下教師便可抓住學(xué)生的好奇心來開展教學(xué)工作，以此來提高物理教學(xué)效率。

（二）將物理規(guī)律與現(xiàn)象結(jié)合起來增強學(xué)生知識理解力

為了進(jìn)一步理解物理知識，還應(yīng)將物理現(xiàn)象與規(guī)律結(jié)合在一起。學(xué)生日常生活中的物理現(xiàn)象較多，例如：乒乓球落地經(jīng)多次彈落最后停止。在物理教學(xué)中教師應(yīng)對學(xué)生合理引導(dǎo)，對生活中的物理現(xiàn)象及規(guī)律進(jìn)行思考，從而解決更多的物理問題。當(dāng)物理學(xué)概念分析后教師還可利用物理公式及概念來解答現(xiàn)象。

值得注意的是，教師在具體教學(xué)中應(yīng)根據(jù)學(xué)生自身學(xué)習(xí)水平來開展，夯實學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，加強學(xué)生的理解力，為物理教學(xué)的開展打好基礎(chǔ)。

（三）對物理模型建立予以重視改進(jìn)教學(xué)方法

在高中物理教學(xué)中教師應(yīng)對物理模型的構(gòu)建引起重視，形成建模意識，在具體實施中應(yīng)對教學(xué)方法不斷完善。由于高中物理知識過于系統(tǒng)，抽象，致使許多學(xué)生無法真正理解，在這種情況下教師可通過多媒體技術(shù)的運用來進(jìn)行教學(xué)，例如圖形、短片，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到模型構(gòu)建過程，確保抽象問題簡單化，加深學(xué)生對知識的深入理解，通過這一措施有利于學(xué)生積極性的提升，拓展學(xué)生解題思維。

物理學(xué)習(xí)較難，需要在以上教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加一些課外知識內(nèi)容，對教材要詳講，擴大對學(xué)生視野，以利于學(xué)生分析和解決問題。在教學(xué)中不能對所有學(xué)生實施統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)，將會導(dǎo)致削弱學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。針對接受能力較強的學(xué)生，應(yīng)制定適合的教學(xué)任務(wù)，主要提高其解決問題的能力，并加深該學(xué)生對物理知識的理解，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和態(tài)度進(jìn)行關(guān)注，防止學(xué)生出現(xiàn)驕傲的心態(tài);可對該類學(xué)生加大學(xué)習(xí)難度，提高思考能力。針對中層接受能力的學(xué)生，應(yīng)在完成教學(xué)任務(wù)的情況下，進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣?，以鞏固學(xué)生已學(xué)知識，打牢基礎(chǔ)知識，并逐漸提高其學(xué)習(xí)的積極性。針對于接受能力較差的學(xué)生，應(yīng)給予鼓勵，制定較易的學(xué)習(xí)目標(biāo)，教學(xué)中遵從由易到難的引導(dǎo)，并讓其與接受能力較好的學(xué)生加以交流，逐漸戰(zhàn)勝恐懼的學(xué)習(xí)心態(tài)。

（四）采取物理實驗教學(xué)深化知識理解

在情景教學(xué)中實驗教學(xué)作為重要的教學(xué)方法之一，通過物理實驗教學(xué)可使學(xué)生進(jìn)一步理解物理知識。在學(xué)生面前展示各種物理現(xiàn)象，并親自見證實驗過程，物理實驗過程實際上是理解過程，使學(xué)生對理論知識產(chǎn)生認(rèn)同感。例如：在自由落體實驗中，應(yīng)構(gòu)建一個自由落體物理情景，提高學(xué)生對相關(guān)情景的理解力。

（五）提高教師自身息素養(yǎng)及操作能力

在現(xiàn)代教育教學(xué)中信息素養(yǎng)是社會人必須具備的一項能力，所謂信息素養(yǎng)是指信息識別、加工、使用、處理的相關(guān)能力，為確保物理實驗教學(xué)的有效實施應(yīng)對教師信息意識不斷加強，使其信息技術(shù)操作能力得到提高，在物理教學(xué)中更好地利用信息技術(shù)。在新時代發(fā)展下教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)教學(xué)觀念，不能故步自封，順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢，對新媒體、新技術(shù)加以重視，確保學(xué)習(xí)課件的制作、動畫的制作、視頻的制作、圖像的處理等，使得其靈活使用。

四、結(jié)束語

綜上筆者對高中物理教學(xué)中物理模型構(gòu)建進(jìn)行了分析研究，為提高物理教學(xué)效率，幫助學(xué)生更好地解決問題，還應(yīng)采取行之有效的教學(xué)對策，通過合理創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情景、充分結(jié)合物理規(guī)律與現(xiàn)象提高學(xué)生知識理解力、構(gòu)建物理模型改進(jìn)教學(xué)方法、開展物理實驗教學(xué)來加深知識理解力。

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