高中力學(xué)模型在教學(xué)中的應(yīng)用

裴承仁

【內(nèi)容摘要】一直以來教育問題都是社會關(guān)注的核心問題，人們對于教育給予的重視隨著時間的推移不減反增。尤其是高中教育，因為所處的教育階段較為特殊，更是人們關(guān)注的重點，本篇文章將目光集中于高中的物理教學(xué)，分析了力學(xué)模型在教學(xué)中的應(yīng)用，討論了力學(xué)模型的概念以及力學(xué)模型應(yīng)用于高中教育的重要性和力學(xué)模型的應(yīng)用策略，希望通過本篇文章的探討和分析可以讓高中物理教學(xué)的質(zhì)量和效率得到進(jìn)一步提升，讓教師的教學(xué)方法更加多樣，同時讓學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步提升，實現(xiàn)對學(xué)生的綜合培育。

【關(guān)鍵詞】力學(xué)模型高中教育物理教學(xué)策略分析

教育對于社會的發(fā)展以及個人的發(fā)展都有著至關(guān)重要的影響，因此人們對于教育一直都給予了較高的關(guān)注度。尤其是高中教育，在高中階段，學(xué)生所面對的學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)科目都發(fā)生了轉(zhuǎn)變，同時學(xué)習(xí)難度也出現(xiàn)了跳躍式的發(fā)展，而學(xué)生又面臨著升學(xué)考試，因此在高中學(xué)生學(xué)習(xí)展開的過程中無論是學(xué)生所學(xué)知識的數(shù)量和質(zhì)量還是學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力都面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。在這樣的情況下學(xué)生面臨的學(xué)習(xí)問題也相對較多，而物理教學(xué)因為所涉及的內(nèi)容包羅萬象，考核的方向也較多為多元，在這樣的情況下學(xué)生往往很難理解物理教學(xué)當(dāng)中的概念、知識，更不必提有效地解決問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)找不到著力點，分不清重難點致使學(xué)生學(xué)習(xí)效率較低，解決問題的時候沒有思路，頻頻出錯，在這樣的情況下物理學(xué)習(xí)成了橫亙在學(xué)生面前的一座大山，學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)望而卻步、敬而遠(yuǎn)之，長此以往物理成績得不到有效提升，學(xué)科自信得不到有效樹立，讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)陷入了惡性循環(huán)。為此，無論是教師還是學(xué)生對于物理這門學(xué)科都十分頭疼。

一、力學(xué)模型

所謂的力學(xué)模型就是指通過對于具體事物的研究和分析，將事物內(nèi)部的元素與元素之間的規(guī)律、關(guān)系、特性進(jìn)行總結(jié)并表達(dá)出來，力學(xué)模型的建立更加傾向于總結(jié)共性知識及規(guī)律以更好地反映事物與事物之間的關(guān)系和主要聯(lián)系，通過力學(xué)模型的建立來發(fā)現(xiàn)主要矛盾，力學(xué)模型的有效應(yīng)用可以讓人們在復(fù)雜的問題下有效地?fù)荛_表象，了解事物的本質(zhì)和特征，明確事物的核心矛盾，可以幫助人們更快更好地解決問題。

二、高中物理教學(xué)引入力學(xué)模型的重要性

1.簡化問題

力學(xué)模型的引入可以將物理問題的核心，有效地總結(jié)出來，將一個個煩瑣復(fù)雜的物理問題抽絲剝繭，不斷地細(xì)化、精化，最后只剩下主要矛盾，無論是從問題的分析還是從學(xué)生的掌握上來說都較為簡單，方便。通過力學(xué)模型的有效應(yīng)用可以讓學(xué)生在面臨物理問題的時候以更加簡單、快捷、高效的方式進(jìn)行有效處理，對于問題的認(rèn)知、解析和處理都有較大的幫助。

2.構(gòu)建學(xué)生的物理思維

隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對于教育的研究也在不斷深入，在這樣的情況下人們認(rèn)識到了教育的展開不僅僅需要讓學(xué)生掌握對應(yīng)的知識和規(guī)律，同時也需要對學(xué)生的能力和思維進(jìn)行有效的培育，通過能力的有效形成，讓學(xué)生們學(xué)會自主地解決問題、學(xué)習(xí)知識。授人以魚不如授人以漁，在物理教學(xué)當(dāng)中也同樣如此，教師需要不斷地轉(zhuǎn)變理念，豐富教學(xué)方法，通過教育形式的轉(zhuǎn)變，展開多元化教學(xué)，實現(xiàn)對于學(xué)生的綜合培育。

力學(xué)模型的有效應(yīng)用可以更好地架構(gòu)學(xué)生的物理思維，學(xué)生透過問題的表象發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)核心，總結(jié)問題的規(guī)律，這樣無論是學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)還是對于以后知識的預(yù)習(xí)都有較強(qiáng)的提升效果，對學(xué)生的幫助也相對較大。同時學(xué)生在不斷解決問題的過程當(dāng)中也可以慢慢地樹立起學(xué)科自信，從而進(jìn)一步提升對物理的學(xué)習(xí)熱情，從知識傳授到能力培養(yǎng)再到觀念形成，實現(xiàn)多元化教育，充分的落實了現(xiàn)階段素質(zhì)教育的教學(xué)目標(biāo)，從知識、能力和情感上對學(xué)生綜合培育。

三、如何在高中教學(xué)中應(yīng)用力學(xué)模型

1.緊抓規(guī)律本質(zhì)

力學(xué)模型的架構(gòu)和應(yīng)用一個最為明顯的特點就在于對于物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和分析，進(jìn)而讓學(xué)生來加深對于相關(guān)概念的理解和認(rèn)知，而在高中物理教學(xué)展開的過程當(dāng)中也需要相關(guān)教師緊抓規(guī)律這一核心問題，從規(guī)律出手引用力學(xué)模型，加深學(xué)生的理解和認(rèn)知。

例如教師在備課構(gòu)建理想的氣體模型時，可以從氣體壓縮成液體這一規(guī)律入手，當(dāng)氣體轉(zhuǎn)化為液體時氣體本身的體積會縮小上千倍以上，而所轉(zhuǎn)化的液體分子結(jié)構(gòu)排列緊密可以更好地了解分子之間的距離，而通過液體分子之間的距離，再通過氣體和液體轉(zhuǎn)變過程中的體積差可以有效地分析氣體之間的分子距離，利用氣體和液體的壓縮規(guī)律進(jìn)行分析，了解氣體的分子排布，通過規(guī)律的掌握，讓知識與知識之間形成聯(lián)系。

物理學(xué)習(xí)看似駁雜煩瑣，所涉及的內(nèi)容包羅萬象，但是如果能夠有效地了解知識與知識之間的規(guī)律，將知識與知識之間形成聯(lián)系。這樣無論是知識遷移能力還是綜合問題的解決能力都可以達(dá)到較好的成效，而學(xué)生在掌握規(guī)律之后也可以在腦海中將物理知識形成體系，避免因為知識點過于分散，導(dǎo)致學(xué)生無論是在記憶、理解還是在應(yīng)用上都面臨著較多的困難。這也是力學(xué)模型的建立和應(yīng)用在高中物理教學(xué)中的核心所在。

2.分析主要矛盾

高中學(xué)生相較于初中學(xué)生和小學(xué)學(xué)生無論是知識素養(yǎng)還是問題的解決能力都得到了有效的提升，但是對于規(guī)律的掌握以及本質(zhì)的分析仍舊存在著一定的缺陷，情景構(gòu)造能力也相對較弱，而物理問題在分析和解決的過程當(dāng)中所涉及的元素相對較多，這就導(dǎo)致了學(xué)生在物理學(xué)習(xí)和物理知識應(yīng)用的過程當(dāng)中并不能起到一個很好的效果，學(xué)生抓不住問題的核心，在問題解決的過程當(dāng)中難免會出現(xiàn)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致解決的結(jié)果與實際的結(jié)果存在著一定的差距，長此以往學(xué)生的學(xué)習(xí)自信反復(fù)受挫，繼而失去了學(xué)習(xí)的興趣，力學(xué)模型的應(yīng)用可以幫助學(xué)生了解規(guī)律，同時也可以幫助學(xué)生更好地抓住問題的核心所在，解決主要矛盾是這樣學(xué)生在問題分析和解決的過程當(dāng)中著力點更強(qiáng)也更加高效。

例如在講述機(jī)械運(yùn)動相關(guān)知識時，教師需要向?qū)W生們了解無論是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，在實際生活中想要保障勻速不斷地運(yùn)行是不可能的，但是在物理問題的分析上應(yīng)用的理論都是理想狀態(tài)下的公式，想要有效解決相關(guān)的問題就需要應(yīng)用到相關(guān)的知識，從理想化的角度的問題進(jìn)行有效解決，因此在面臨機(jī)械運(yùn)動的相關(guān)問題時，就應(yīng)該清楚直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動迅速進(jìn)行的理想狀態(tài)，對理想狀態(tài)進(jìn)行研究和計算，在此之后結(jié)合其他的問題和元素進(jìn)行解決，從基礎(chǔ)來解決問題，將復(fù)雜的問題理想化簡單化，通過力學(xué)模型的應(yīng)用，讓學(xué)生們了解物理問題的核心矛盾，在問題的處理過程當(dāng)中緊抓重點，這樣學(xué)生在問題解決的過程當(dāng)中思路更加清晰，解決也會更加高效。

3.以實踐為基礎(chǔ)

對于高中物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的提升，物理實驗會起到不容忽視的作用和影響，通過物理實驗學(xué)生可以更好地理解物理知識、物理概念加深學(xué)生的認(rèn)知，同時也通過物理實驗讓學(xué)生在實踐操作的過程當(dāng)中有效地實現(xiàn)知識遷移，讓抽象的概念和公式在學(xué)生的腦海中形成具象化的體現(xiàn)，構(gòu)造出具體的情境，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)幫助更大，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有功高，但是現(xiàn)階段在高中物理教學(xué)展開的過程當(dāng)中往往會受到客觀條件的限制以及教學(xué)時長的限制，導(dǎo)致了在實踐操作的過程當(dāng)中并不能過多的引入實驗教學(xué)，而實驗教學(xué)的匱乏則會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解上出現(xiàn)較多的困境，進(jìn)而導(dǎo)致了物理學(xué)習(xí)在學(xué)生的眼中只是抽象化且不具體的一門學(xué)科，物理學(xué)習(xí)更加像是懸浮在高空中的閣樓，與實踐生活相去甚遠(yuǎn)，與學(xué)生距離也在不斷拉長，在這樣的情況下教師就需要重視實驗的作用和影響。

現(xiàn)今時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及計算機(jī)技術(shù)的普及無疑為教學(xué)研究的深入與教師的實驗開展提供了更多的選擇，有效地解決了現(xiàn)階段實驗無法開展，學(xué)生接觸不到實驗就無法理解知識這一不可調(diào)和的矛盾，通過多媒體的播放教師可以讓學(xué)生觀看實驗內(nèi)容，強(qiáng)化對于實驗的理解，然后再針對實驗的內(nèi)容教師構(gòu)建相對應(yīng)的力學(xué)模型，然后讓學(xué)生們自行的總結(jié)規(guī)律、提出質(zhì)疑、大膽假設(shè)，對所觀看的實驗進(jìn)行抽象化的分析和概括，然后再次通過實驗的引入來證實學(xué)生的猜想，教師再進(jìn)行引導(dǎo)和幫助構(gòu)建學(xué)生的物理思維，讓學(xué)生對于物理知識物理概念以及物理公式有更加深入的理解和認(rèn)知。

教師在課堂展開的過程當(dāng)中可以引入一些較為簡短的實驗視頻，然后讓學(xué)生們通過小組討論的方式進(jìn)行分析和研究。在分析和研究之后得出抽象化的結(jié)論和概念，然后再播放相對應(yīng)的力學(xué)模型，讓學(xué)生們分析概念中不完善的地方再次進(jìn)行完善和總結(jié)，教師需要控制實驗視頻以及力學(xué)模型引入的時長，保障通過更多的實驗視頻的引入讓學(xué)生有更高的學(xué)習(xí)效率，建立起物理建模思維，然后保障教師在講述和引導(dǎo)的時長，讓課堂效率得到進(jìn)一步提升，讓學(xué)生的綜合素養(yǎng)得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而樹立起學(xué)科自信。

結(jié)語

高中教學(xué)一直以來都是教學(xué)中的重點，因為涉及了升學(xué)考試的問題，也備受社會各層人士的關(guān)注，而高中物理教學(xué)抽象化相對較強(qiáng)，學(xué)生在理解和學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中存在的問題也相對較多，在這樣的情況下力學(xué)模型的有效引入可以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)對于學(xué)生綜合素養(yǎng)的培育和引導(dǎo)。

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【本文是甘肅省十三五規(guī)劃一般性課題，課題名稱：《基于深度學(xué)習(xí)理念的以物理模型群方式培養(yǎng)高階思維在高中物理力學(xué)中的應(yīng)用探究》，課題編號：GS〔2020〕GHB2275?！?/p>

（作者單位：甘肅省玉門市第一中學(xué)）