馬風山
摘 要:構建物理模型是教師在進行教學的時候,讓學生用最直觀的方法來認識物質世界的一個重要方法,但是物理模型也存在著“難學、難教”這種現象,可以在建立物理模型的過程中,幫助學生來清晰地記憶難于記憶和難于理解的知識點,這樣可以在教學的過程中培養學生的方法意識。
關鍵詞:高中物理;模型;教學法
我們通過直觀的表達方式來進行物理教學,把抽象的物理知
識變得具體化以及具象化,在不斷深化的過程中培養學生對物理的學習興趣,還有就是對物理的整體認知能力,通過物理模型教學來提高物理的教學質量。
一、運用模型教學法來進行高中物理教學的意義
高中物理研究的對象和過程,大部分都是用科學理想的方法來建立一個理想化的模型和理想化的過程。比如,在進行力學的學習中有質點模型、單擺模型,還有就是勻速直線運動模型以及自由落體運動模型。物理本身就是一門很抽象的學科,在進行教學的時候可以給學生設定特定的情景,從抽象到具體,在進行實際問題解決的時候,可以運用已有的物理知識,根據研究客體的主要特征來進行物理建模,這樣就能夠研究物理的相關現象,建立物理概念,得出物理結論。
建模的基本步驟是先進行情景創設—進行建模準備—對模型進行建立—形成物理的概念—通過對模型的應用來解決問題—最后進行反饋評價,但是我們在建模的過程中也會出現一些問題,很多學生在思路不清晰的時候就會出現概念混淆。模型混亂的情況,學生即使用心地對物理科目進行學習,也不能有效地學好物理,因為一些相似知識點的影響,讓學生對知識內容出現遷徙,對現有的知識不能進行合理的把握,不善于解決新的問題。
二、開展“模型”教學法的有效措施
(一)開展對比建模法
對于一些比較容易混淆的概念,我們可以通過對比建模法來進行解決。我們所說的對比建模法就是從遵循的物理規律出發,來運用類比的方法分析模型的異同,進而進行歸納,并且掌握新模型的一些特征以及要遵循的物理規律。比如:
1.“追及”“相遇”的特征
“追及”的主要條件是:兩個物體在追趕過程中處在同一位置。兩物體恰能“相遇”的臨界條件是兩物體處在同一位置時,兩物體的速度恰好相同。
2.解“追及”“相遇”問題的思路
(1)根據對兩物體的運動過程分析,畫出物體運動示意圖。
(2)根據兩物體的運動性質,分別列出兩個物體的位移方程,注意要將兩物體運動時間的關系反映在方程中。(3)由運動示意圖找出兩物體位移間的關聯方程。(4)聯立方程求解。
3.分析“追及”“相遇”問題時應注意的問題
(1)抓住一個條件:是兩物體的速度滿足的臨界條件。如兩物體距離最大、最小,恰好追上或恰好追不上等;兩個關系:是時間關系和位移關系。(2)若被追趕的物體做勻減速運動,注意在追上前,該物體是否已經停止運動。
4.解決“追及”“相遇”問題的方法
(1)數學方法:列出方程,利用二次函數求極值的方法求解。(2)物理方法:即通過對物理情景和物理過程的分析,找到臨界狀態和臨界條件,然后列出方程求解。
通過這樣的對比建模法我們可以讓知識點的學習更加清晰化,學生可以通過對比把所學知識進行系統化的理解以及分析,最后成為自己的知識體系。在進行對比的過程中要先把知識點梳理清晰,這樣才能進行有效的對比,不僅僅要找到區別,還要找到聯系,這樣對知識的學習才是更加全面的。
(二)在解題過程中建立物理建模法
我們在進行物理問題實際解決的時候,可以根據已知條件通過分析來對物理的解題過程進行建模,通過分析來建立熟悉的物理模型,在進行分析的過程中不斷進行知識點的深化。這樣才能夠化繁為簡,對知識進行靈活的應用。比如,一個消防員從一個平臺上往下跳,下落2 m以后就會雙腳著地,一般都是用雙腳彎曲來減少緩沖,這樣重心可以下降0.5 m。我們就可以計算他在著地的時候,地面對消防員雙腳所產生的平均作用力是自身重力的幾倍?
這個問題就是運用學生熟悉的物理知識作為背景,把力學知識進
行深化、穿插動能定理等相關知識,還有就是勻變速直線運動和質點等模型。我們可以把消防員想象為質點模型,人的運動軌跡就可以抽象為先去做勻加速運動,后又去做勻減速運動的運動模型。原型問題就要通過抽象現象后來進行實際問題的討論,那時候我們
就可以用動能定理來進行解釋:mg(H+h)-FN h=0,解之:FN=5mg。在這個公式的基礎上來進行問題的分析,這樣問題就可以得到簡化,學生的概念感就會不斷的加深,在規律理解的基礎上可以提高學生對問題的分析能力,簡化物理模型,這樣可以提高學生的抽象分析能力,讓學生的靈活性不斷得到提高。
通過模型教學法,讓高中學生在物理學習的時候,更加系統化,通過一整套科學的學習方法,讓學生在進行學習的過程中可以按
照步驟來進行問題的解決,在不斷解決的過程中可以完善自己的學習方法,在進行對比模型教學法中可以把易混淆的問題理解清
晰。這樣在進行解題的時候就會有一個整體的思路。
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編輯 馬燕萍