摘要:物理课程一大特点是模型化,学生可以将物理问题转化成模型,模型是学生需要学习的知识,也是重要的学习方式。从物理课程的发展可以看出,提升学生的实践、创造素养已经成为大势所趋,这给物理模型的发展带来了新的发展契机。在物理课程中,教师要注重模型教学,一方面可以紧跟时代发展的潮流;另一方面,也能提升学生的核心素养。
关键词:物理模型;高三物理;复习
物理课程是对自然界进行研究,得出的原理和物理模型整合起来的体系。物理模型对学生学习物理知识有很大的帮助,学生如果不能构建物理模型,在学习中就会遇到各种各样的困难。在以往的物理知识的学习中取得成果的,一般都是善于构建物理模型的。在高三物理复习期间,物理模型不仅是学生学习的知识,也是一种学习途径,可以将复杂的问题简单化,抽象的问题具体化,从而提高学生学习的效果。
一、模型教学的原则
(一)学生主动性原则
在建构主义理论中,学生在课堂中是主体,知识是在思维加工中构建的,而不是在外部环境中学到的。在高三物理复习中,教师在模型教学时有很多误区,认为模型教学需要在以往的教学方法中进行,这样不符合建构主义和模型教学的目的。教师在模型教学中应该注重更新以往的教学观念,让学生成为课堂中的主体,教师则发挥好引导的作用。教师要尊重学生学习的能动性,让学生积极参与到模型构建中,将学生的想法充分表达出来。在高三复习期间,大多数学生都是比较压抑的,构建物理模型能够提升学生的思维能力,不同的学生对物理问题有不同的想法,如果教师没有尊重学生,学生就没有充分表达自己的意见,就会认为教师没有他们的看法,在复习中就没有饱满的学习热情,也不能凸显出模型教学的作用。教师在模型教学中,让学生充分参与到模型构建中,激发学生的学习兴趣,提升学生的思维和抽象能力。
(二)科学与发展性原则
物理是一门自然科学,研究的是自然界的秩序、对称和守恒定律,是对物质、能量和空间方面的研究。物理课程呈现出了科学性和发展性。物理课程与信息技术和自然科学有很紧密的联系,并且能够推动现代科学的发展。物理模型教学是学生针对生活中的问题时,运用建模的形式解决问题,能够把握科技发展方向,在建模中融入科学理念,紧跟时代发展的潮流。
二、物理模型教学在高三物理复习中的实践策略
(一)强化学生的模型意识
根据调查可以发现,只有一小部分学生可以将问题转化成物理模型,而更多的学生是运用自己的学习经验套用物理公式解决问题,虽然学生能够解决部分知识,但是不能了解到物理知识的本质,构建模型的意识也比较差,在构建模型时经常会出现错误。教师在物理复习中应该注重激发学生的模型意识,并且让学生意识到物理模型的作用,正视物理模型,不断提高学生学习的有效性。教师可以以下几点激发学生的模型意识:其一,在解决问题时选择合适的模型。在高三复习中,基本上每一道物理问题都会需要构建模型,但是大部分教师都没有强调模型。比如,在机械运动及热学问题中,把运动中的问题看成质点、气体概括成理想气体,这些都算构建物理模型。教师在物理问题中强调构建模型,并指导学生一步步解决问题,构建合适的模型,让学生养成良好的学习习惯。其二,教师不能僵化学生对模型的认识。在激发学生的模型意识时,教师要引导学生灵活运用物理模型,不能简单套用模型,应该将物理模型作为解决问题的方法,不能为了建构模型而建构模型,让学生运用模型意识。
(二)帮助学生构建完整的知识结构
在高三阶段的复习中,教师要找到构建模型的切入点,让学生在构建模型中整理知识体系。教师可以围绕教材中的某个单元的知识进行总结:像力学模型、运动学模型、电学模型等。以模型为学习的线索,从而对每个单元中的知识进行复习。在模型的基础上扩展到定理、公式和定义等,并对相关知识进行复习。
借助力学模型能够构建完整的力学知识结构,学生再通过对模型的理解不断拓展知识。不同模型运动的知识是有关联的,学生在构建模型的过程中无形就能形成完成的知识体系。学生在形成知识结构后,学生将模型为重点展开复习,当学生构建完整的知识结构后,教师可以加强模块的联系,以模型为线索,贯穿整本书的复习。教师还可以让学生根据自己的学习情况选择比较感兴趣的知识进行自主复习,这样能够让学生有饱满的学习热情。
(三)充分运用多媒体教学
在构建物理模型时,大多数的问题都会提到过程的变化,教师在构建模型时可以用情境图将问题动态展现出来,加深学生对问题的理解。但是很多物理问题,像高速运动、变速运动等变化过程中,构建模型的情境图很难反映出他们的变化,这样学生在学习知识时就会遇到问题。在信息化充分发展的今天,教师可以用专业软件揭示物理现象增加模型教学的途径,先用软件将物理现象直观形象进行描述,然后运用图片或者视频动态展示出来,改变以往单一的模型教学的方式,调动学生学习的积极性,加深学生对知识的理解。
在构建物理模型时会提到磁场、质点、电场和电荷等,抽象的知识学生很难进行理解,教师可以借助实验观察将知识展现出来,学生在理解时也会遇到障碍;如果运用多媒体教学,可以运用软件调整物理现象,可以对不同情况充分进行研究,这样既能节省教师画情境图的时间,也能提高物理教学的效果。
(四)在模型教学中提升学生的模型思维
在物理考试中,有很多题目都是将知识和生活联系起来,而且试题中的条件比较复杂,如果学生没有正确理解题目,仅仅通过套用公式是不能解决物理问题的。学生需要从题目中找到有用的信息,运用这些信息构建物理模型,不受题目中不必要的信息的干扰,找到问题的本质。但是从实际的复习情况可以看出,很多学生在解决问题时没有想到构建物理模型,也没有很好的概括物理情景的能力,也就不能提高复习的效率。因此,教师不仅要激发学生的建模意识,还应该提升学生的抽象思维素养和学以致用的素养。
提升学生的思维能力。教师在高三物理复习中应该帮助学生形成完整有秩序的思维,让学生能够连贯思考问题。在构建物理模型时,不仅会提到很多物理知识,还需要将知识联系起来,如果学生不具备整理思维,很可能在思考问题时卡壳。教师在讲授物理模型时可以这样展开教学:从审题开始——找到物理规律——构建合适的模型——算出模型的答案——讨论结果,这个过程是比较完整,也能减少学生在解决问题时遇到障碍。
教师在讲授模型时应该注重将知识联系起来,在确定好模型的情景后,教师可以让学生找到问题中的规律,这些规律涉及到了定义和公式,学生在构建物理模型时将这些因素体现出来。教师再引导学生选择方案,减掉不必要的问题,找到确定模型的方法,再进行计算。
结语:总之,在高三物理复习中,模型不仅仅是学习方法,还能提升学生的核心素养,无论物理课程怎样发展,模型教学和提升学生的思维能力都是非常重要的。模型教学的意义主要体现在三方面:能够提升学生处理问题的素养,在解决问题时找到问题的关键,减掉不必要的因素,这无形之中就能提升学生的抽象思维素养;在高三物理复习中,模型教学能够帮助学生构建完整的知识体系,巩固学生所学的知识,加深学生对物理现象和规律的理解;模型教学能够锻炼学生发散性思维和动手操作素养,提高学生复习的有效性,促进学生全面发展。
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