淺論高中物理教學(xué)中學(xué)生建模能力的培養(yǎng)

米達(dá)越

摘 要： 物理是高中階段的一門基礎(chǔ)性學(xué)科，在教學(xué)中如果既要滿足學(xué)生綜合素質(zhì)提高的要求，又要保證教學(xué)質(zhì)量，則培養(yǎng)學(xué)生的建模能力是必不可少的。本文具體分析物理建模的含義，培養(yǎng)學(xué)生建模能力的意義，以及培養(yǎng)學(xué)生建模能力的具體辦法。

關(guān)鍵詞： 高中物理教學(xué) 建模能力 培養(yǎng)方法

物理是一門較繁瑣、抽象的自然科學(xué)，對(duì)于學(xué)生日后的學(xué)習(xí)與生活有重要作用，因此高中物理學(xué)習(xí)的效果關(guān)乎學(xué)生日后的成就。高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此提高學(xué)生的建模能力對(duì)于提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)成績(jī)有實(shí)際意義。高中物理教學(xué)工作者，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到提高學(xué)生建模能力對(duì)于提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)成績(jī)的作用，并在實(shí)際教學(xué)中積極探索。

1.物理建模的含義及培養(yǎng)學(xué)生建模能力的意義

所謂物理建模是指學(xué)生在掌握高中物理知識(shí)的前提下，通過(guò)對(duì)物理理論、現(xiàn)象的分析，并且建立相應(yīng)模型，以便學(xué)生更清晰、全面、深入地理解物理知識(shí)，同時(shí)提高學(xué)生解決物理問(wèn)題及生活實(shí)際問(wèn)題的能力。物理模型的建立有利于提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和探索能力，具體來(lái)說(shuō)可以幫助學(xué)生客觀地認(rèn)識(shí)世界，自然科學(xué)是復(fù)雜的，要想做到面面俱到地科學(xué)分析與了解是不容易的，通過(guò)正確、科學(xué)地物理建模可以大大減少研究的困難，從而強(qiáng)化研究效果。同時(shí)物理建模有利于加深學(xué)生對(duì)物理事物的了解，不斷提高其認(rèn)知能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生建模能力的具體辦法

2.1概念教學(xué)

概念是高中物理的基礎(chǔ)，同時(shí)是學(xué)生進(jìn)行物理建模的基礎(chǔ)，只有在正確、深刻地了解物理概念之后才能正確、科學(xué)地建立物理模型。學(xué)生在建立物理模型之前必須認(rèn)真研讀物理概念，之后才能抓住重點(diǎn)，認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)，進(jìn)而建立物理模型。例如物理事物中的大小、質(zhì)量、形狀等特性，必須通過(guò)概念教學(xué)進(jìn)行必要的學(xué)習(xí)。在我們學(xué)習(xí)“摩擦力”這一內(nèi)容知識(shí)時(shí)，教師要進(jìn)行明確的概念教學(xué)，幫助學(xué)生理解摩擦力的特性及物理原理，這樣才能更好地幫助學(xué)生開(kāi)展物理建模工作。首先老師要告訴學(xué)生摩擦力是作用于物體接觸表面的一種相互作用力，地球上任何接觸物體之間都存在摩擦力，并且是成對(duì)出現(xiàn)的，因此要對(duì)靜摩擦力與動(dòng)摩擦力分別進(jìn)行分析。如果學(xué)生對(duì)摩擦力的概念知識(shí)掌握得不夠徹底明確，那么在進(jìn)行物體受力分析的時(shí)候，很可能就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)有重要作用，同樣學(xué)生建模能力的提高有助于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而更好地驗(yàn)證物理理論，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生建模能力的提高，這對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的提高及學(xué)生對(duì)物理定論演變過(guò)程的認(rèn)識(shí)都有一定幫助。在學(xué)習(xí)“向心力”這部分內(nèi)容時(shí)，可能學(xué)生一時(shí)間不能很清楚地明白向心力是怎樣一個(gè)物理變量，這里老師可以建立一個(gè)真實(shí)的模型，讓學(xué)生真實(shí)地感受向心力的存在。老師可以拿一根繩子，在繩子的一頭拴著一個(gè)小球，讓學(xué)生將繩子旋轉(zhuǎn)起來(lái)，這時(shí)老師再問(wèn)同學(xué)們：“你們旋轉(zhuǎn)得快一些，看看你用的力是不是更大啦？”學(xué)生這個(gè)時(shí)候再結(jié)合“力是相互作用的”這一定理，便可以理解向心力是怎么回事。在學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化這部分內(nèi)容時(shí)，老師還可以利用小車的實(shí)驗(yàn)形式建立物理模型，通過(guò)測(cè)量小車拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離，可以計(jì)算出小車拋出時(shí)的速度，這一速度也是砝碼落地時(shí)的速度，這些能量的來(lái)源則是來(lái)自于砝碼勢(shì)能的轉(zhuǎn)變。學(xué)生通過(guò)這一系列的計(jì)算，對(duì)于理解與認(rèn)識(shí)動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)變關(guān)系有一定幫助。

2.3情景教學(xué)

在物理教學(xué)中，應(yīng)用情景教學(xué)法對(duì)于強(qiáng)化教學(xué)效果有較大幫助，同時(shí)是培養(yǎng)學(xué)生建模能力的重要手段。老師可以對(duì)學(xué)生的生活進(jìn)行情景創(chuàng)建，也可以利用時(shí)事新聞、奇聞趣事等進(jìn)行。創(chuàng)建手段是多樣化的，可以是語(yǔ)言的描述、情景的展示等。利用情景教學(xué)法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)理解物理知識(shí)。例如我們?cè)趯W(xué)習(xí)《萬(wàn)有引力與航天》這一章節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師可以以近年來(lái)全球的航天探測(cè)為背景進(jìn)行，給學(xué)生觀看以太空探索為題材的科教片，之后再重點(diǎn)介紹太陽(yáng)系中的各個(gè)行星與太陽(yáng)……學(xué)生在這種濃厚的氛圍下很容易對(duì)這章節(jié)的內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，并且利用電腦動(dòng)畫(huà)模擬太陽(yáng)系恒星與行星之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。這樣的物理模型，有利于學(xué)生初步理解萬(wàn)有引力這一定理。

3.結(jié)語(yǔ)

在傳統(tǒng)物理教學(xué)中滲透提高學(xué)生建模能力的環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的，對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力等方面有重要作用，同時(shí)進(jìn)行建模教育有利于物理課程教學(xué)的順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

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