物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理情景構(gòu)建物理模型的探究

摘要：素質(zhì)教育改革背景下，教師在開展教學(xué)過程中不能僅注重知識(shí)講解，同時(shí)應(yīng)注重學(xué)生的素養(yǎng)培育。因此，本文圍繞情境與模型在高中物理教學(xué)中運(yùn)用展開探究，闡述物理中的情境與模型，并提出相關(guān)運(yùn)用策略。以期提高學(xué)生物理課堂參與積極性，培育學(xué)生良好物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);情境;模型

高中學(xué)生的物理知識(shí)水平存在一定差異，教師在教學(xué)中需要照顧所有學(xué)生的知識(shí)掌握能力，需要合適有效的方法開展教學(xué)。特別是在新教材引入研究性學(xué)習(xí)、探索性活動(dòng)的情況下，如何讓學(xué)生在較少的課時(shí)內(nèi)，掌握更豐富的物理知識(shí)，物理模型的教學(xué)不失為一種有效方法.抓住物理情景與物理模型的建立，將最基礎(chǔ)、最典型的物理模型、物理問題介紹給學(xué)生，并通過建立物理情景和物理模型，將研究方法和處理物理問題的方法展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，感悟物理情景與物理模型的建立在處理物理問題時(shí)所發(fā)揮的積極、有效的作用。能夠?qū)⒗碚摻Y(jié)合實(shí)踐，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生形成良好的邏輯思維，能夠運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題。

一、物理中的情境與模型概述

物理中的情境指的是物理在生活中運(yùn)用的場(chǎng)景，高中階段學(xué)生的物理知識(shí)雖有了一定儲(chǔ)備量，但對(duì)生活中的物理知識(shí)了解甚微，且并不能將物理知識(shí)很好地應(yīng)用于生活中。因此，教師在開展物理教學(xué)過程中，為學(xué)生營造真實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生的物理知識(shí)，同時(shí)有利于提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。將物理知識(shí)融于情境中，使學(xué)生通過真實(shí)情境的具體分析，進(jìn)而挖掘物理知識(shí)的實(shí)質(zhì)，有利于學(xué)生深入理解物理知識(shí)內(nèi)容。物理中的模型是通過將復(fù)雜的物理知識(shí)通過模型的方式直觀呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生的知識(shí)理解更加輕松。物理中的情境與模型有著密不可分的關(guān)系，在教學(xué)中應(yīng)用，教師可通過營造真實(shí)的物理知識(shí)應(yīng)用情境，使學(xué)生對(duì)知識(shí)有一定了解后，逐步對(duì)知識(shí)進(jìn)行整合分析，構(gòu)建物理模型。綜合而言，情境與模型在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用，對(duì)于學(xué)生直觀理解知識(shí)，將復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)容簡化，以及促進(jìn)學(xué)生形成物理思維邏輯，深入掌握物理知識(shí)均具有重要價(jià)值和意義。

二、情境與模型在高中物理教學(xué)中運(yùn)用策略

（一）情境在教學(xué)中的運(yùn)用

物理知識(shí)中雖涵蓋了大量的理論知識(shí)，但物理實(shí)驗(yàn)的作用仍然不可忽視。在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師可通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需器材，共同帶領(lǐng)學(xué)生展開探索。通過具體完成實(shí)驗(yàn)的過程，學(xué)生能夠?qū)⑵渲刑N(yùn)含的物理知識(shí)進(jìn)一步挖掘，學(xué)生自主探索的知識(shí)內(nèi)容對(duì)于學(xué)生記憶更有幫助，同時(shí)能夠促進(jìn)高中生物理知識(shí)掌握能力提高。基于物理實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建良好的教學(xué)情境，是高中物理教學(xué)中較為常見的方法，不僅能夠增添課堂趣味性，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探索積極性。例如，教師在講解“長度的測(cè)量”章節(jié)知識(shí)時(shí)，這節(jié)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用方法，以及測(cè)量原理。這時(shí)教師可對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，分別對(duì)教師中的物體展開測(cè)量，學(xué)生不僅能夠了解物理知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)，提高物理學(xué)習(xí)的興趣。

（二）模型在教學(xué)中的運(yùn)用

物理中的模型種類較多，但實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用較為廣泛的主要分為三類。首先，是對(duì)象模型，這種模型類型在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，教師更加注重對(duì)主要內(nèi)容的保留，通過建立物理模型展示核心內(nèi)容，使學(xué)生能夠理解、掌握物理知識(shí)。其中涵蓋磁感線、質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、電場(chǎng)線、輕彈簧、完全彈性體、理想氣體等。其次，是條件模型，這類模型在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，是對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行外部條件分析，進(jìn)而構(gòu)建較為理想的模型狀態(tài)，其實(shí)際過程中涉及面窄，主要是應(yīng)用于力學(xué)中的光滑斜面、熱學(xué)中的絕熱容器、電學(xué)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)等研究。最后，是過程模型，這類模型在教學(xué)過程中主要是對(duì)物理的現(xiàn)象與本質(zhì)進(jìn)行研究，即通過體現(xiàn)出的物理現(xiàn)象深入挖掘本質(zhì)，涵蓋了力學(xué)中的自由落體運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞;電學(xué)中的恒定電流等知識(shí)。

（三）借助情境和模型解題

運(yùn)用情境和模型解決實(shí)際物理題目，對(duì)于學(xué)生掌握物理知識(shí)和解題均有積極作用，能夠幫助學(xué)生在真實(shí)的情境中直觀感受物理知識(shí)。通過這樣的方式能夠進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生物理思維邏輯，提高學(xué)生物理知識(shí)實(shí)際應(yīng)用能力和解題能力。例如，

題目：一輛動(dòng)車R以V1速度向前行駛，行駛過程中司機(jī)看到有另一輛動(dòng)車X以相對(duì)較慢的V2速度向前勻速行駛，于是動(dòng)車R司機(jī)立即開始剎車，動(dòng)車呈現(xiàn)勻減速狀態(tài)向前行駛，試問如何能夠避免兩輛動(dòng)車碰撞，加速度a應(yīng)具備或滿足何種條件？

分析：將動(dòng)車X假設(shè)為參照物，即R與X做初速是（V1-V2），加速度a呈現(xiàn)勻減速行駛狀態(tài)。若動(dòng)車R相對(duì)于動(dòng)車X速度為0，兩輛動(dòng)車將不會(huì)發(fā)生碰撞。因此，假設(shè)動(dòng)車R的車速減至與X相同，那么R的位移是d。讓學(xué)生根據(jù)題目文字?jǐn)⑹鲞€原出用以形象描述物體運(yùn)動(dòng)情景的一種簡圖（運(yùn)動(dòng)示意圖），同時(shí)在圖上標(biāo)明物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等狀態(tài)量和位移、時(shí)間等過程量，還原題目運(yùn)動(dòng)情景。

結(jié)語

綜上所述，高中物理知識(shí)具有一定難度，教師在開展教學(xué)過程中需要不斷探索合適的教學(xué)方式，進(jìn)而不斷改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，應(yīng)用新型技術(shù)理念和手段。通過這樣的方式提高學(xué)生物理知識(shí)掌握能力和應(yīng)用能力，系統(tǒng)地掌握物理模型的構(gòu)建策略，提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)能力。

通過模型教學(xué)來提高學(xué)生的認(rèn)知能力、分析與解題物理問題的創(chuàng)新能力。

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廣東省肇慶市德慶縣香山中學(xué) 彭志永