高中物理课堂建模能力的培养策略探寻

发表时间:2021/6/17   来源:《教学与研究》2021年5月下   作者:袁光荣
[导读] 高中物理涉及很多模型,如弹簧模型、双星系统模型、传送带模型等,这些物理模型的建立对于学生提升物理解题能力,内化学生认知具有积极的推动作用。在高中物理教学中,引导学生形成物理模型,培养模型意识可给学生快速解答物理问题起到积极的推动作用,从而很好的促进其解题效率,优化物理学习的实效。

云南省临沧市第一中学   袁光荣

摘要:高中物理涉及很多模型,如弹簧模型、双星系统模型、传送带模型等,这些物理模型的建立对于学生提升物理解题能力,内化学生认知具有积极的推动作用。在高中物理教学中,引导学生形成物理模型,培养模型意识可给学生快速解答物理问题起到积极的推动作用,从而很好的促进其解题效率,优化物理学习的实效。因此高中物理授课中,应注重相关模型的讲解与应用,采取有效措施做好学生建模能力的培养,为提高学生的物理学习成绩奠定基础。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对高中物理课堂建模能力的培养策略探寻提出了一些建议,仅供参考。
关键词:高中物理;建模能力;培养策略
        引言
        物理模型是人们通过科学思维对实际问题本质进行抽象与概括的结果。物理模型建构简称物理建模,指物理模型的建构过程。《普通高中物理课程标准(2017版)》(以下简称《标准》)中对物理建模的课程目标是:具有建构理想模型的意识和能力,能够根据研究问题和情境,在一定条件下对客观事物进行抽象和概括,构建易于研究的、能够从主要方面反映事物本质特征和共同属性的理想模型和概念。模型建构不仅是一种科学思维过程,更是一种重要的科学思维方法。物理建模除了要运用抽象概括、分析与综合、推理与论证等一般科学思维方法外,物理学科思维方法在其中也起着重要作用。因此,在物理建模中,既要掌握一般的科学思维方法,又要善于运用物理学科思维方法,从而使学生在实际问题中能有效识别、提取和应用物理模型,建构新的物理模型。
        一、高中物理教学中存在的问题
        (一)教学理念落后
        高考是每一位高中生都必须面对的人生转折,在大多数人的眼中,通过高考考上一所好大学,才能在将来找到一份好工作,是成为人生赢家的必经之路。这样略显极端的想法,为高中生带来了非常大的负担和压力,考试分数成了教师和家长评判学生好坏的唯一标准,而这也直接造成了传统教学中,以提高学生考试成绩为最终教学目标的错误观念。在目前的高中物理教学中,部分教师依然在受应试教育的支配,过于注重学生的考试成绩,反而忽视了学生的身心发展,导致学生很容易对物理教学产生抵触心理,学习效果大打折扣。
        (二)教学模式单一
        在目前的高中物理教学中,虽然新课改的推进与落实,使大部分教师都意识到了创新教育的重要性。但在实际教学中,依然有部分教师习惯依赖自身多年的教学经验和教育模式,来开展教学活动,不可否认经验丰富的老教师对物理教学,多多少少都有一些自己独到的见解,对课堂教学地把控能力也比较强,但同时他们也更容易受到教学经验的束缚,采取一成不变的教学模式,不懂得如何激发学生的学习兴趣和积极性,也很少会运用现代化的信息技术进行教学,导致其教学氛围沉闷死板,教学模式单一枯燥,学生的教学主体作用得不到充分地发挥。



        二、高中物理课堂建模能力培养策略
        (一)创设问题情景,做好建模训练
        提高学生的物理建模能力是一个缓慢的过程,因此开展培养工作时不能急于求成,应结合具体教学内容讲解相关物理模型,并注重创设相关问题情景,给学生提供建模训练的机会.一方面,认真分析高中物理授课重点,掌握与重点知识相关的物理模型,在训练时认真筛选相关的问题情景,深化学生对重点知识理解的同时,鼓励其动手进行建模训练.另一方面,为增强学生建模的积极性,既要注重观察学生的表现,给予针对性的建模点拨,又要注重鼓励学生认真回顾所学、积极讨论,吃透相关的问题情景,建立正确的模型,顺利解答。
        (二)运用类比法
        就是将对象的属性与头脑中的众多模型属性进行比较,通过抓住对象与模型对象之间某些方面的相同或相似,从而推出它们在其他方面也可能相同或相似,将熟悉的物理模型迁移运用到解决本问题中去。如重力和电场力都是做功与路径无关的保守力场,当我们熟知“在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能之和保持不变,机械能守恒”时,就可以将这一在重力场中的规律类推到电场中,即“在只有电场力做功的情况下,带电体的动能和电势能之和保持不变”。
        (三)鼓励建模总结,渗透建模技巧
        高中物理设计的模型较多,不同的模型应用的物理知识具有一定差异,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与能力,因此授课中应鼓励学生做好建模总结.一方面,要求学生养成良好的建模学习习惯,做好各种物理模型的汇总,掌握各种物理模型特点,尤其注重摘抄建模出错的题目,认真分析错误原因,定期进行错题重做,避免类似错误的出现.另一方面,鼓励学生具备良好的分享意识,注重与其他学生积极分享、交流物理建模经验,认识到建模中的不足,学习其他学生物理建模的技巧,不断的提升自己。
        (四)开发数据资源,拓展教学路径
        就目前的社会现状来看,大数据技术仍然处于起步阶段,在教育领域中的应用比较少,需要教师在开展教学活动的时候,结合时代的发展需求对教学模式进行合理的创新。而大数据技术的最大特点就是数据量巨大,能够为教师开展教学活动提供丰富的教学资源。基于此,高中物理教师在大数据背景下,需要充分把握教材内容,对庞大的教学资源进行合理的取舍,选出最有教学价值的材料通过再创造来拓展高中物理的教学路径。此外,高中物理教师还可以结合大数据与信息技术,在教学中融入微课、慕课等流行教学模式,方便学生自主安排学习时间,对传统的课堂教学进行彻底地颠覆,拓展教学路径的同时,突出学生的教学主体地位,加强学生的学习效果。
        结束语
        以上仅是高中物理建模最常用的学科思维方法,究竟用什么方法去识别、提取和应用已有的物理模型,建构新的模型,需要结合所研究的实际问题而定。在高中物理教学中,加强物理学科思维方法在物理建模中的运用,有利于培养学生思维的灵活性和创造性。只有在教学中有意显化物理学科思维方法,强化方法建模意识,才能真正达到利用物理建模培养学生科学思维和学科核心素养的目的。
参考文献
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[2]王文英.浅谈大数据支持下的高中物理建模能力的培养与实践[J].中学课程辅导(教师通讯),2020(17):26-27.
[3]杨博闻,段旭朝.关注原始物理问题培养学生建模能力[J].中学物理教学参考,2020,49(12):2-3.

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