高中生物理建模意识和能力的培养策略研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中小学教育》2021年4月12期   作者:李莉
[导读] 在以往物理教学过程当中,教师只是关注学生知识是否熟练掌握,而没有注意到学生能力和技能是否得到有效地提升
        李莉
        四川省华蓥中学   638600
        摘要:在以往物理教学过程当中,教师只是关注学生知识是否熟练掌握,而没有注意到学生能力和技能是否得到有效地提升,同时在对知识进行讲解的过程当中只是把模型生硬的传授给学生,缺少对学生建模意识和能力的培育,进而造成学生在应用物理模型时出现各种各样的问题。随着教育改革进程不断加快,高中生物理建模意识和能力的培养逐渐引起教师的重视,然而由于传统教育体制的影响,致使教师缺少对学生建模意识和能力的培育方式方法,从而阻碍了学生的进步与发展。基于此,本文针对如何开展高中生物理建模意识和能力培养进行详细探讨与分析。
        关键词:高中;物理;建模意识;能力培育;策略
        对于物理学科,其主要是研究物体的运动规律以及物质的基本特性,同时它把整个自然界作为研究的对象,并在现有的概念、规律基础上开展有针对性的探究。所以,高中生要想在根本上学好物理,不仅要掌握好物理概念、规律以及科学的学习方法,而且还应具备良好的逻辑推断和分析能力。然而,就目前来看,大部分高中生在知识和能力方面还有一定的进步空间,再加上物理部分知识较为抽象,使得学生在学习过程中存在着较大困难。面对此情景,物理教师在教学的过程当中应教会学生如何分析研究对象存在的特定,进而建立起与之对应的物理模型,只有这样才能有助于学生物理建模意识的提高以及能力的培育,从而为学生今后的物理学习道路奠定良好的基础。
一、高中生物理建模意识和能力的培养策略
(一)创设情境,指引学生探究
        在开展物理教学的过程当中,倘若设计枯燥乏味的物理学习情境,不仅不能提高学生学习的积极性,反而还会造成厌学情况的发生,因此要想在根本上培育学生物理建模意识和能力,首先要提高学生学习的热情,确保每位学生都能积极主动的参与到其中来。同时,教师还需要发挥出自身能动性,努力为学生设计一个真实有意义的教学情境,保证学生可以身临其境,以达到激发学生学习主动性的目的,只有这样才能提高学生物理建模意识和能力。
        在利用真实有意义的教学情境培育学生物理建模意识和能力的过程当中,先要对传统的知识教授以及建模意识能力培育进行区分[1]。在本质上将两者侧重点存在着较大的差异性,其中传统知识教授关注学生的学习效果,而建模意识能力培育注重学生对物理知识的建立。所以,在使用情景教学时传统的知识教授,教师要针对教学内容为学生搜集和整理生活中的各种资源,并将其作为教学的核心,进而帮助学生更好的吸收物理知识。此外,由于大部分学生思维能力有限,致使他们对问题进行理解与分析时存在着一定的困难,而这需要教师在恰当的时间点给予学生一定的提示,从而让学生可以在情境中可以快速联系已有的相关知识,以达到分析问题并构建合理的物理模型的目的。

通过此方式,不但可以帮助学生更好的消化吸收物理知识,而且还有助于学生养成良好的物理建模意识和能力,为今后的学习道路做好铺垫。
(二)以示意图的方式培育学生物理建模意识和能力
        以示意图的方式进行物理学科教学,不仅可以帮助学生在脑海里构建更加直观的物理模型,而且还可以提高学生对物理知识的了解与理解。例如,高中物理教师在教授牛顿定律相关知识时,可以向学生提出问题:“一辆汽车a拖挂了一个与其重量相同的物体b,并在直线道路上以速度v=12m/s行驶,其自身所受阻力与汽车重量成正比。在t时刻物体b出现脱落情况,以加速度a= 2m/s2 滑行,而汽车司机在物体脱落t=3s后才发现,并进行刹车,而刹车阻力是行驶的3倍,如果在刹车之前牵引力不变,那么汽车a与物体b在停下后两者的距离是多少?”。当学生接触此问题时,不能很好地对其开展有针对性的分析与建模,而这时需要教师以示意图的方式将上述繁杂的问题变为图形,学生通过对示意图的观看可以详细了解汽车和物体运动过程,从而将多余影响因素予以排除,建立起正确的物理模型[2]。与此同时,在利用示意图的方式进行教学时,教师要给予学生一定的思考空间,让学生尝试去构建物理模型,并且在必要的情况下适当给学生提示,当学生将模型建立完毕之后,教师要对其进行仔细的点评,并协助学生对模型进行优化,只有这样才能有效的培育高中生物理建模意识和能力。
(三)积极使用多媒体设备
        在进行物理教学时,物理实验是其中至关重要的一个环节,大部分知识的理解基本上都是在实验上得以实现的。然而,在开展物理教学活动的过程当中,由于各种因素的多方面限制,导致物理实验不能有效的开展,这就需要物理教师通过多媒体的方式来进行实现,进而得出准确的实验结果,形成优质的物理模型[3]。就拿NB物理实验软件来说,其内置了多种物理实验器材,可以有效的帮助教师和学生对各种各样的物理实验进行模拟[4]。同时,在运用NB软件之后可以方便学生观察物理实验的现象,帮助学生构建合理的物理模型。此外,对于一些较为抽象的知识,NB软件可以将其直观的呈现出来,进一步帮助学生掌握物理知识。比如,教师在教授磁感线相关知识时,很难讲解清楚磁感线的性质,然而在使用NB软件之后可以很清晰的将磁铁的磁感线展现出来,从而帮助学生在脑海里建立物理模型,以达到培育高中生物理建模意识和能力的目标。
结语
        综上所述,由于物理学科自身特点的原因,导致高中生在学习物理知识的过程当中存在着各种各样的问题,而这些问题的出现也制约了课堂教学的质量与效率。因此,作为高中物理教师,需要发挥出自身的能动性,在现有的基础之上对教学方式进行深入的改革,同时运用多样化的方式方法来帮助学生养成良好的物理建模意识,只有这样才能有效的提升学生学习物理知识的积极性与热情,从而在提升课堂质量的同时,推动学生的可持续化发展。
参考文献
[1] 王文英.核心素养下的高中物理建模能力的培养策略[J].成功密码:综合版, 2019, 000(002):23-23.
[2] 关志超.高中生物理建模能力培养研究[D].辽宁:辽宁师范大学,2018.
[3] 张丽.培养高中生物理建模能力的教学策略研究[D].河南:河南师范大学,2015.
[4] 陈素英.高中生物理建模能力培养策略探微[J].当代教研论丛, 2019, 064(04):73+75.
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