核心素養(yǎng)背景下高中物理模型解題法的構(gòu)建策略分析

摘 要：近年來，在高中物理課堂上，物理模型的構(gòu)建越來越受到重視，成為廣大物理教師探討的熱點。物理模型不僅能夠簡化問題，便于理解，還可以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，提高他們的學(xué)習(xí)效率。在核心素養(yǎng)背景下，高中物理教師要發(fā)揮物理模型的作用，重視對學(xué)生建模意識的培養(yǎng)，營造具有吸引力和趣味性的物理課堂，提高學(xué)生的解題方法和技巧，幫助學(xué)生理清物理邏輯關(guān)系，抓住重難點，增強高中物理的實用價值。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;模型解題法;思維能力

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）16-0057-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.16.019

物理模型是高中物理的重要組成部分，其本質(zhì)就是把實際物理問題簡單化，用熟悉的物理原理和物理知識去解決問題，從而提高教學(xué)的效率。學(xué)生需要掌握物理模型解題法，做到清晰把握物理知識體系，在潛移默化中形成建模能力，養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。在新的教育背景下，高中物理教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，加強過程與方法的教學(xué)，改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，使他們成為可持續(xù)發(fā)展的人才。教師應(yīng)該把模型解題法放到重要位置，引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角去分析問題，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，使高中物理課堂變得更加活躍和靈動，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。筆者闡述了高中物理模型的類型，再分析物理模型構(gòu)建在高中物理教學(xué)中的作用，最后提出具體的構(gòu)建策略，為高中物理教師提供教學(xué)參考。

一、高中物理模型的類型

（一）實物模型

物理模型是物理學(xué)研究的最基本單元。在所有物理模型中，實物模型是應(yīng)用最為普遍的，也是效果比較明顯的。高中物理教師可以借助實物模型來模擬或反映物質(zhì)構(gòu)造，幫助學(xué)生明確物理學(xué)習(xí)的目標，從而使整個物理學(xué)習(xí)過程變得輕松和高效。在研究實物模型時，高中物理教師要指導(dǎo)學(xué)生抓住主要因素，從復(fù)雜的物理現(xiàn)象中抽象出研究對象，這樣能夠優(yōu)化解題思路，提高物理思維能力。高中物理中的力學(xué)知識和電學(xué)知識都可以應(yīng)用實物模型，讓學(xué)生在解決問題的時候能夠事半功倍，養(yǎng)成建模思維。

（二）過程模型

模型就是我們對問題現(xiàn)象的分析。過程模型在高中物理教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，它能夠?qū)嶋H過程進行近似處理，從而得到物理本質(zhì)規(guī)律，最大限度地滿足學(xué)生的求知需求。物理中有很多現(xiàn)象都是瞬息萬變的，不能把每一個物理現(xiàn)象的變化過程都抓住，此時我們需要利用過程模型去尋找主要因素，將不重要的因素舍棄掉，使學(xué)生能夠積極主動地參與構(gòu)建的過程。高中物理常見的勻速直線運動、自由落體運動、斜拋運動、恒定電流等都可以用過程模型來解決，迅速找到解決問題的方法。

（三）試題模型

建立物理模型是透過現(xiàn)象看本質(zhì)，對于試題模型的構(gòu)建更需要引起師生的關(guān)注。如今的物理試題可以用千變?nèi)f化來形容，一個知識點可以衍生出成千上萬個題型，如果學(xué)生不能夠靈活地掌握解題方法，那么將會降低學(xué)習(xí)效率。試題模型使學(xué)生找到了題型與知識點之間的關(guān)系，無論題型怎么變化，學(xué)生都可以快速地找到已知信息和隱含信息，使物理問題迎刃而解。因此，高中物理教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生深入研究并嘗試建立試題模型，促進對物理模型的掌握與內(nèi)化，幫助學(xué)生消除畏難情緒。

二、物理模型構(gòu)建在高中物理教學(xué)中的作用

（一）降低物理知識難度

高中物理知識的復(fù)雜程度遠超過初中階段，對于學(xué)生的物理基礎(chǔ)和綜合能力要求較高。在教學(xué)過程中出現(xiàn)了很多問題，有的學(xué)生對物理失去興趣，有的學(xué)生即使很努力也難以提升成績。而物理模型解題法的應(yīng)用改變了這一局面，學(xué)生可以根據(jù)物理知識的特點去搭建解題模型，將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化成多個物理模型，從而降低物理知識的難度，培養(yǎng)學(xué)生對物理信息的抽象能力。而且學(xué)生還可以在運用物理模型的時候改變錯誤的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，在有限的時間內(nèi)學(xué)到更多知識。

（二）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

以前學(xué)生解決物理問題都是依靠固定的解題步驟來實現(xiàn)的，一旦題型變化，學(xué)生就會手足無措，找不到切入點。所以在模型解題法引入高中課堂后，學(xué)生能夠結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，將抽象的物理知識變得形象具體，提高學(xué)習(xí)物理的方法和技巧，培養(yǎng)自己的想象力和洞察力。建模需要學(xué)生具備十分豐富的知識，學(xué)生一邊學(xué)習(xí)一邊探索，能夠鍛煉自身的科學(xué)思維，而且通過感覺、行為、習(xí)慣等建立起立體式的認知模型，日積月累就會形成自己獨特的解題風(fēng)格和特色。

（三）推動教學(xué)改革發(fā)展

高中物理新課程標準強調(diào)，要增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，形成科學(xué)的世界觀和價值觀，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進學(xué)生在原有水平上發(fā)展。在模型解題法的實施過程中，學(xué)生不僅擺脫了對物理教師的依賴，而且還養(yǎng)成了自我探究的好習(xí)慣，進而能夠盡情享受每一次物理課堂帶來的歡樂，促進物理教學(xué)改革的發(fā)展。同時，高中物理還涉及新能源、航空航天、信息技術(shù)等知識，當學(xué)生利用模型解題法進行解題時，他們的物理學(xué)習(xí)興趣十分高漲，可以富有個性地投入學(xué)習(xí)中。

三、核心素養(yǎng)下高中物理模型解題法的構(gòu)建策略

（一）知曉模型解題法的操作流程

一般來說，模型解題法的操作流程是由復(fù)雜到簡單的過程，學(xué)生需要經(jīng)歷審題、分析、建立模型、解決問題等環(huán)節(jié)。這不僅能夠考查學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和求知欲望，也能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造力和建模能力。很多學(xué)生初次接觸模型解題法會產(chǎn)生抵觸情緒，習(xí)慣于套公式解題，對于模型解題法的理解不透徹，很容易增加自己的學(xué)習(xí)負擔。因此，高中物理教師要指導(dǎo)學(xué)生知曉模型解題法的操作流程，給學(xué)生滲透模型解題法的優(yōu)勢和意義，使學(xué)生從內(nèi)心里接受模型解題法，從而全身心地投入物理學(xué)習(xí)中，取得較好的學(xué)習(xí)效果。高中物理解題離不開模型，很多物理知識抽象復(fù)雜，必須通過模型來進行簡化，開發(fā)學(xué)生的抽象思維和實踐能力，使高中物理課堂充滿歡聲笑語，每個學(xué)生都能夠獲得較大的收獲。

高中物理教師要提高自身專業(yè)化素養(yǎng)，認真研究模型解題法的內(nèi)涵，從建模、識模、用模的培養(yǎng)入手，加強與學(xué)生的溝通與互動，掌握學(xué)生的實際物理水平，從而有針對性和方向性地開展教學(xué)工作。高中物理教師要了解模型解題法的操作流程，既要幫助學(xué)生閱讀物理題目、分析題目中的條件，也要規(guī)范學(xué)生的答題行為，找到思維的突破口，提高物理教學(xué)質(zhì)量。在所有操作流程中，識模具有一定的難度，有時候?qū)W生會出現(xiàn)識別錯誤的現(xiàn)象，因此高中物理教師應(yīng)該充分重視學(xué)生的思維活動，尤其是在審題的時候要靈活運用分割、重組、匹配三種方式，呈現(xiàn)出科學(xué)合理的知識結(jié)構(gòu)。此外，無論是新課還是復(fù)習(xí)課，高中物理教師都要幫助學(xué)生理清題目的邏輯關(guān)系，便于運用模型解題，有效突破物理知識的難點。

（二）給學(xué)生做模型解題法的示范

物理模型是應(yīng)用物理的藝術(shù)，是培養(yǎng)學(xué)生“模型思維”的關(guān)鍵。高中物理教師要為學(xué)生提供模型解題法的自學(xué)方法示范，通過不同的途徑介紹思維方法與解題策略，形成完善的物理思想，實現(xiàn)利用有限的模塊解決千變?nèi)f化的試題。在示范過程中，高中物理教師要做到統(tǒng)籌兼顧，照顧到優(yōu)等生、中等生、學(xué)困生的學(xué)習(xí)需求，讓每一個學(xué)生都能夠從教師的示范中獲得收獲，從而有層次、有計劃地開展學(xué)習(xí)技巧指導(dǎo)，使學(xué)生能夠快速地掌握模型解題法。同時，高中物理教師要以“聽、思、讀、記、練”五個認知環(huán)節(jié)為突破口，讓學(xué)生從繁雜的題目中找到題型的本質(zhì)，進而在考試時做到學(xué)以致用。在示范之后，高中物理教師要組織學(xué)生進行模型解題法的討論，讓學(xué)生談一談對模型解題法的認識，提出運用模型解題法解題時遇到的問題和產(chǎn)生的靈感，總結(jié)出物理模型的特點和規(guī)律。

模型解題法是當前物理教學(xué)的重點，該解題法運用得好能夠快速提高學(xué)生的解題能力和邏輯思維;該解題法運用得不好就會成為學(xué)生的失分點。學(xué)生不僅要學(xué)會如何解題，更要學(xué)會如何想題，在想題的過程中實現(xiàn)對原有題目的引申、演變、拓展，提高準確率。因此，高中物理教師應(yīng)該挑選出對模型解題法有獨特見解的學(xué)生，并將他們樹立為其他學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣，讓他們講述運用模型解題法的心得體會，增強應(yīng)用的實效性和便捷性。高中物理教師要多給學(xué)生提供交流和展示的機會，引導(dǎo)他們在應(yīng)用中提升分析、解決問題的能力。學(xué)生在互動過程中會概括出物理學(xué)習(xí)方法，對今后的學(xué)習(xí)和成長十分有益。

（三）結(jié)合高考特點編制校本教材

近年來，高考命題更加多元化和開放化，更加關(guān)注物理知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系以及物理知識與其他學(xué)科的聯(lián)系，這符合新課改的要求，有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和創(chuàng)新意識，實現(xiàn)學(xué)生的全面進步。在高考試題中也出現(xiàn)了物理模型，高中物理教師只有堅持與時俱進，不斷創(chuàng)新，多講方法，少講套路，才能夠幫助學(xué)生在高考中獲勝。因此，高中物理教師可以結(jié)合高考命題特點編制校本教材，將物理模型作為其中一個重要的章節(jié)，為學(xué)生進行系統(tǒng)化的講解和訓(xùn)練。學(xué)生通過對校本教材的學(xué)習(xí)和深造，能夠更加深入地認識模型解題法，提高了自身的知識運用能力。

高中物理教師可以利用信息技術(shù)去搜集更多優(yōu)質(zhì)資源，將其應(yīng)用于物理課堂上，這不僅能夠給課堂教學(xué)增光添彩，還能夠引起學(xué)生的情感共鳴，使物理課堂煥發(fā)生機與活力。教師要在網(wǎng)絡(luò)上下載骨干教師的課件或者教學(xué)模型，將其整理、歸納之后作為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要資源，啟發(fā)學(xué)生的智慧，讓學(xué)生真正運用所學(xué)知識去解決現(xiàn)實世界中的實際問題。高中物理教師還要建立物理模型庫，將教學(xué)中用到的或者學(xué)生課外積累的物理模型存入數(shù)據(jù)庫中，突破時空的限制，給物理教學(xué)創(chuàng)造更大的價值，教師的教和學(xué)生的學(xué)都能夠有新的變化。

（四）借助物理實驗?zāi)Ｐ透咝Ы忸}

物理實驗是高中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，很多物理原理和規(guī)律都是從實驗中總結(jié)出來的，因此高中物理教師應(yīng)該借助物理實驗建立物理模型，使物理知識得到簡化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。以前教師總是操控著物理實驗，要求學(xué)生按照固定的步驟進行操作，限制了學(xué)生的思維，降低了課堂參與度，因此高中物理教師要引導(dǎo)學(xué)生主動參與到建模中來，點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，使其真正體會到學(xué)習(xí)物理的意義。學(xué)生要想建立物理實驗?zāi)Ｐ?，就要記住各種模型的概念、公式，而學(xué)生要想突破這個學(xué)習(xí)難點，就要嘗試著進行各種實驗操作，并從不同的角度和方向進行實驗，提高自身的邏輯思維能力。

物理實驗?zāi)Ｐ偷慕⒕褪菍ξ锢碇R進行抽象和概括的過程，高中物理教師可以將學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組，組織合作探究學(xué)習(xí)。這樣，學(xué)生能夠取長補短，增長見識，達到共同提高的目的。高中物理教師可以給學(xué)生布置合作任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在小組中進行討論和交流，使其結(jié)合任務(wù)內(nèi)容建立起相應(yīng)的物理模型，然后根據(jù)模型進行解題。這種講練結(jié)合的教學(xué)方式要比普通的教學(xué)方式更有效?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，高中物理教師要教會學(xué)生分析物理模型，增強對模型形成過程的了解，將復(fù)雜的物理模型生活化、簡單化，將抽象的物理模型趣味化、形象化，促進學(xué)生對物理實驗?zāi)Ｐ偷膬?nèi)化。在開展實驗的過程中，高中物理教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對比模型和實物的區(qū)別，在思辨中啟迪學(xué)生的思維和靈感，對傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)進行改革，促使學(xué)生建立起學(xué)習(xí)物理的信心，進而提高物理模型教學(xué)質(zhì)量。

（五）通過釋模還原提升思維能力

釋模是模型解題法不可缺少的一環(huán)，將物理問題的結(jié)果進行解釋和還原能夠更好地檢驗物理問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。很多時候，當學(xué)生解答完問題后，教師會匆匆地進行下一個項目的教學(xué)，不給學(xué)生留出思考的時間和機會，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，長此以往，將會削減學(xué)生對物理的好感。因此，高中物理教師要立足實際，積極開展釋模活動，并且引導(dǎo)學(xué)生參與到釋模中，形成解題的思維模型。為了培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維和全面思維，教師可以設(shè)計一題多解或者一題多變的題型，這樣的題型更具有挑戰(zhàn)性和實用性，有利于學(xué)生將解題體驗上升到解題理論，做到觸類旁通。

在釋模過程中，高中物理教師要發(fā)揮學(xué)生的主體性，鼓勵學(xué)生到講臺上去陳述自己的觀點，繪制自己的思維導(dǎo)圖，將物理模型更加簡潔、明了地呈現(xiàn)出來。同時，鼓勵有能力的學(xué)生扮演“小老師”，給其他學(xué)生分享自己對模型解題法的認識，講述自己的一些小技巧，進一步拉近學(xué)生與物理的距離，體會模型解題的神奇。經(jīng)過建模、釋模等一系列步驟，學(xué)生對模型解題法有了一定的了解，這時高中物理教師就可以組織學(xué)生參與模型解題微課視頻的制作，發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，體現(xiàn)微課教學(xué)的價值與意義。教師要將制作好的模型解題微課視頻上傳到學(xué)習(xí)平臺上，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身需求靈活地進行建模和解題，增強應(yīng)用意識和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

綜上所述，應(yīng)用模型解題法是課程改革的趨勢，也是創(chuàng)新教育的重要途徑。高中物理教師應(yīng)該秉持以人為本的理念，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建不同類型的物理模型，解決多種多樣的物理問題，達到學(xué)以致用的教學(xué)效果，豐富學(xué)生的視野。同時，還要掌握模型構(gòu)建的方法和技巧，吸引學(xué)生的參與熱情，全身心地投入物理課堂中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，達到最佳教學(xué)效果。

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[責任編輯 郭麗杰]

作者簡介：付亞玲（1983.1— ），女，漢族，甘肅定西人，一級教師，研究方向：高中物理教學(xué)。