創(chuàng)新模型法在物理研究中的應(yīng)用

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創(chuàng)新模型法在物理研究中的應(yīng)用

◇江蘇周加強

高中物理的研究對象具有復(fù)雜化以及抽象化的特點,教師在高中物理教學(xué)的過程中需要綜合多種情況,如高中學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維方式以及知識架構(gòu)等,這些情況不但會影響到高中物理的學(xué)習(xí)效果,如果處理不當(dāng)，很可能造成學(xué)生對高中物理產(chǎn)生畏難心理．為了能夠讓高中學(xué)生準(zhǔn)確掌握高中物理知識,使抽象的知識具體化，可以在教學(xué)中應(yīng)用模型法,通過構(gòu)造模型降低學(xué)習(xí)難度,同時提升學(xué)生分析及解決物理問題的效率．

1應(yīng)用問題模型,培養(yǎng)探究能力

問題模型法指的是在高中物理教學(xué)中從學(xué)生的基本技能及基礎(chǔ)知識掌握程度出發(fā),合理設(shè)計問題模型,并利用問題模型對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思維空間進行拓展.在拓展思維的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生在課堂中的反饋情況及時對問題模型進行調(diào)整,從而有效提升高中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率．在物理課堂中應(yīng)用問題模型是培養(yǎng)高中學(xué)生探究能力的有效方法,為了促使問題模型法充分發(fā)揮培養(yǎng)探究能力的作用,在課堂中需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容定位好問題模型,同時根據(jù)學(xué)生的思維變化特點調(diào)整好問題順序以及問題難度,以便強化問題模型的教學(xué)效果．例如,在對“超重”“失重”進行教學(xué)時,可以先為學(xué)生播放有孔的水瓶勻速移動、靜懸空中、豎直上拋、從高處下落時的視頻,隨后設(shè)計以下問題：“在視頻中觀察到了什么現(xiàn)象?”“水瓶下落或豎直上拋時,水為什么沒有流出瓶外?”“是否可以采用運動規(guī)律解釋上述現(xiàn)象?”“根據(jù)失重或超重現(xiàn)象,簡單設(shè)想宇航員在失重狀態(tài)時如何生活?”總之,在應(yīng)用問題模型法進行教學(xué)的過程中,應(yīng)保證各問題間具有緊密的銜接以及邏輯關(guān)系.問題模型設(shè)計方法如圖1．

圖1　問題模型法

2應(yīng)用概念模型,深化認知水平

物理概念具有較強的抽象性以及虛擬性,在學(xué)習(xí)過程中需要充分調(diào)動思辨思維以及邏輯思維,如采用常規(guī)方法講解物理概念,則通常會造成學(xué)生難以有效理解物理概念的內(nèi)涵的情況．對此,可以在高中物理教學(xué)中應(yīng)用概念模型,通過創(chuàng)建形象化的概念模型讓學(xué)生以直觀化的思維學(xué)習(xí)物理知識．在應(yīng)用概念模型法進行教學(xué)的過程中,應(yīng)從常見物理現(xiàn)象以及學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的能力入手,保證概念模型來源于生活,且具有簡單易懂的特點,以便讓學(xué)生全方位理解概念模型、概念內(nèi)涵．另一方面,在創(chuàng)建概念模型的過程中還應(yīng)確保模型具有歸納概念定義以及延伸概念含義的作用,以便在深化認知水平的基礎(chǔ)上提升高中學(xué)生對于物理知識的遷移能力．例如,在對電場力概念進行教學(xué)時,教師可以在課堂中利用學(xué)生學(xué)習(xí)過的重力知識建立能夠改變方向的“重力”模型,同時引導(dǎo)學(xué)生利用地球上的物體受到重力作用的原理聯(lián)想電場力模型,即特定物體在特定“重力”的作用下會出現(xiàn)的現(xiàn)象,同時區(qū)別于地球產(chǎn)生的重力,概念中的特定“重力”方向可受到場線方向的影響,在場線發(fā)生變化時,特殊“重力”方向也會隨之改變,并非一直保持向下．

3應(yīng)用理想模型,培養(yǎng)思維能力

高中物理中的理想模型指的是對客觀事物現(xiàn)象進行分析、歸納后,建立的一種直觀化、近似性以及簡單化模型.理想模型同時具備相對性、局限性、抽象性以及近似性的特點,在教學(xué)中應(yīng)用理想模型法,可以實現(xiàn)化繁為簡,以一種簡單明了的方式為學(xué)生講解物理知識本質(zhì)與規(guī)律,讓學(xué)生在認識知識本質(zhì)、規(guī)律的基礎(chǔ)上培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)的思維能力．在建立理想模型的過程中,應(yīng)注意抓住事物所具有的共性特點以及現(xiàn)象發(fā)生的主要條件．例如,在對物體運動的相關(guān)知識點進行教學(xué)時,應(yīng)抓住運動所具有的共性,即物體處于平動狀態(tài)時,物體中的各點具有相同的加速度、位移以及運動速度,從而使復(fù)雜的運動簡化為相對直觀化的模型．再如,對“地球公轉(zhuǎn)”進行教學(xué)時,可以在建立模型的過程中將地球、太陽視為質(zhì)點等．

綜上,在研究高中物理教學(xué)方法時,不但要充分考慮、教材因素,同時需要改進教學(xué)方法,通過運用模型法激活學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,讓學(xué)生能夠在課堂中積極思考,并有效消化教師所教授的知識．此外,在運用模型法進行教學(xué)時,需考慮學(xué)生的發(fā)展目標(biāo),讓學(xué)生能夠在模型教學(xué)中不斷提升物理學(xué)習(xí)能力．

(作者單位：江蘇省海頭高級中學(xué))