高中物理課堂建模能力的培養(yǎng)策略探尋

李孝峰

(江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)瓜洲中學(xué) 225129)

高中物理涉及很多模型，如彈簧模型、雙星系統(tǒng)模型、傳送帶模型等，這些物理模型的建立對(duì)于學(xué)生提升物理解題能力，內(nèi)化學(xué)生認(rèn)知具有積極的推動(dòng)作用.在高中物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生形成物理模型，培養(yǎng)模型意識(shí)可給學(xué)生快速解答物理問(wèn)題起到積極的推動(dòng)作用，從而很好的促進(jìn)其解題效率，優(yōu)化物理學(xué)習(xí)的實(shí)效.因此高中物理授課中，應(yīng)注重相關(guān)模型的講解與應(yīng)用，采取有效措施做好學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，為提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成績(jī)奠定基礎(chǔ).

一、結(jié)合常見(jiàn)模型，傳授建模知識(shí)

提高學(xué)生高中物理建模能力時(shí)，不僅需要牢固掌握，深刻理解所學(xué)的物理知識(shí)，而且還應(yīng)掌握一定的建模知識(shí)，因此授課中應(yīng)注重結(jié)合常見(jiàn)模型為學(xué)生講解建模專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使其掌握建模的步驟以及相關(guān)細(xì)節(jié)，保證建模的正確性.一方面，講解相關(guān)模型遵循的物理規(guī)律，以及物體的內(nèi)在性質(zhì)，如彈簧模型中彈簧的彈力遵循胡克定律，其既能受拉力，也能受壓力.另外，構(gòu)建彈簧模型時(shí)，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到彈簧的彈力不能突變這一特點(diǎn).另一方面，為使學(xué)生親身體會(huì)與感受彈簧模型的構(gòu)建過(guò)程，掌握高中物理建模的方法，可為學(xué)生講解相關(guān)的例題.

授課中可圍繞以下試題為學(xué)生講解構(gòu)建彈簧模型的相關(guān)知識(shí)：質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)小球所處的狀態(tài)如圖1所示，相關(guān)參數(shù)在圖中已經(jīng)標(biāo)出.開(kāi)始時(shí)兩個(gè)小球都靜止不動(dòng)，重力加速度為g，不考慮彈簧的質(zhì)量，將A球右側(cè)的水平細(xì)線剪斷的瞬間，A、B兩個(gè)小球的加速度分別為( ).

A.aA=aB=gB.aA=2g，aB=0

圖1

二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，做好建模訓(xùn)練

提高學(xué)生的物理建模能力是一個(gè)緩慢的過(guò)程，因此開(kāi)展培養(yǎng)工作時(shí)不能急于求成，應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容講解相關(guān)物理模型，并注重創(chuàng)設(shè)相關(guān)問(wèn)題情景，給學(xué)生提供建模訓(xùn)練的機(jī)會(huì).一方面，認(rèn)真分析高中物理授課重點(diǎn)，掌握與重點(diǎn)知識(shí)相關(guān)的物理模型，在訓(xùn)練時(shí)認(rèn)真篩選相關(guān)的問(wèn)題情景，深化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)理解的同時(shí)，鼓勵(lì)其動(dòng)手進(jìn)行建模訓(xùn)練.另一方面，為增強(qiáng)學(xué)生建模的積極性，既要注重觀察學(xué)生的表現(xiàn)，給予針對(duì)性的建模點(diǎn)撥，又要注重鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真回顧所學(xué)、積極討論，吃透相關(guān)的問(wèn)題情景，建立正確的模型，順利解答.

講解萬(wàn)有引力知識(shí)時(shí)，雙星系統(tǒng)模型在高考中多有出現(xiàn).為提高學(xué)生建立雙星系統(tǒng)模型、解答相關(guān)問(wèn)題的能力，應(yīng)注重優(yōu)選以下習(xí)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行建模訓(xùn)練：某雙星系統(tǒng)中，兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，如果兩星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍，距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為( ).

三、鼓勵(lì)建模總結(jié)，滲透建模技巧

高中物理設(shè)計(jì)的模型較多，不同的模型應(yīng)用的物理知識(shí)具有一定差異，因此只有掌握一定的建模技巧，才能更好的提高高中物理建模效率與能力，因此授課中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生做好建?？偨Y(jié).一方面，要求學(xué)生養(yǎng)成良好的建模學(xué)習(xí)習(xí)慣，做好各種物理模型的匯總，掌握各種物理模型特點(diǎn)，尤其注重摘抄建模出錯(cuò)的題目，認(rèn)真分析錯(cuò)誤原因，定期進(jìn)行錯(cuò)題重做，避免類(lèi)似錯(cuò)誤的出現(xiàn).另一方面，鼓勵(lì)學(xué)生具備良好的分享意識(shí)，注重與其他學(xué)生積極分享、交流物理建模經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到建模中的不足，學(xué)習(xí)其他學(xué)生物理建模的技巧，不斷的提升自己.

授課中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在構(gòu)建傳送帶模型解答以下問(wèn)題時(shí)容易出錯(cuò)，于是鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行錯(cuò)題重做，總結(jié)構(gòu)建傳送帶模型的技巧：如圖2所示，傳送帶以2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，AB之間的長(zhǎng)度為1.8m.某一時(shí)刻將可以視為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為3kg煤塊輕放在A點(diǎn).煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因素為0.25，g取10m/s2，則以下說(shuō)法正確的是( ).

圖2

A.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為1.3s

B.煤塊在B點(diǎn)對(duì)滑輪的壓力為mg

C.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為0.8m

D.如使煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間最短，傳送帶的速度至少為3m/s

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力是提升學(xué)生解題能力以及學(xué)習(xí)成績(jī)的措施之一，更對(duì)學(xué)生樹(shù)立素養(yǎng)的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用.因此在平時(shí)的物理教學(xué)中，我們教師應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生的建模能力作為教學(xué)的重要任務(wù)加以認(rèn)真完成，既要注重傳授物理建模知識(shí)，又要圍繞具體問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行建模訓(xùn)練，并積極鼓勵(lì)其做好建模總結(jié)，不斷發(fā)現(xiàn)建模培養(yǎng)中的不足，從而真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生建模水平與能力的顯著提升，既優(yōu)化物理教學(xué)的效果，更升華學(xué)生的物理素養(yǎng).