論核心素養下的高中物理模型教學

許松

摘 要：構建物理模型是學習和探索知識的有效方式，可以充分體現學生的分析能力、創造能力和實踐能力，實現對學生科學素養的培養。在新的教育背景下，核心素養成為課堂教學的重要目標，教師應重視高中物理模型教學，引導學生將物理知識、方法和自然規律有效結合，聯系生活中的物理現象，構建相應的物理模型，有效解決物理問題，實現對學生科學素養的培養。

關鍵詞：核心素養;高中物理;模型教學

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2020）16-0024-02

引 言

物理是一門研究自然的學科，事物之間有著非常復雜的關系，這使學科研究更加復雜，同時要求學生能夠結合抽象內容構建相應的物理模型，提高課堂教學效率和質量[1]。物理模型是解決問題的有效方式。在高中物理課堂中，學生理解能力不足，知識歸納和總結能力較弱，對抽象知識理解不夠透徹。教師應注重物理模型構建，優化課堂教學設計，使學生掌握科學的學習方式，提高學生的自主學習能力。在課堂活動中，教師不僅要讓學生掌握物理模型的構建方式，還要讓學生靈活利用物理模型，解決實際的物理問題。

一、核心素養下高中物理模型教學策略

1.注重學習動機培養，優化模型教學

建模能力是物理核心素養的重要內容。學生的學習興趣和動機影響著建模實踐活動的質量。高中物理模型教學中，教師應注重知識內容和物理技能的培養，關注學生非認知能力的發展。在具體的課堂教學活動中，教師應培養學生對物理模型的興趣，了解學生的個體需求，以此來調動學生的學習主動性，激發學生學習物理的熱情[2]。在物理模型興趣培養中，教師可以從直接興趣和間接興趣兩個層面入手，保證物理建模教學的有效開展。直接興趣主要是學生對物理建?；顒颖旧碛兄容^大興趣，教師通過建模活動能夠滿足學生的學習需求。在實際的課堂教學活動中，部分學生對物理模型和建模活動缺乏興趣，教師可以借助模型學習或模型活動，激發學生的物理學習興趣，提高學生的物理學習效果。另外，在高中物理課堂教學中，教師可以創設學生熟悉的生活情境，拉近學生和課堂的距離，為學生提供獨立學習的機會，引導學生自主構建物理模型，豐富學生的建模體驗，幫助學生掌握物理模型構建方式，理解物理模型知識。通過這樣的方式，教師會更關注學生的模型學習，并優化建?；顒拥募毠?，激發學生的學習興趣和動機，進而提高物理模型教學效果。

2.革新課堂教學觀念，培養模型思維

高中物理模型教學中，教師在要求學生掌握基礎知識和模型知識的同時，應加強對學生模型思維的培養。高中物理教師應轉變自身的教學觀念，注重對學生模型思維的培養，使學生形成良好的模型思維，提高學生物理模型構建和應用能力。要想培養學生的模型思維，教師需要做好物理模型的分析，探究物理模型之間的關系，掌握模型構建方式，結合學生的認知規律，優化課堂活動設計，提高學生的建模能力。

在物理模型構建中，教師需要注重建模方法，不斷豐富學生的建模經驗。高中物理模型教學中，模型構建的方式比較多，教師可以借助建模方法構建物理模型，引導學生開展學習活動，從而有效解決物理問題。教師可以通過構建模型示范，引導學生分析和總結，幫助學生掌握物理模型構建方法，進而提高模型教學質量。在學生掌握模型構建方式后，教師可以借助相應的問題，引導學生自主構建物理模型，使學生樹立建模思維，提高建模能力。

3.創新課堂活動方式，提高實踐能力

高中物理模型教學中，教師借助正確的教學方式，可以有效完成教學任務，實現課堂教學目標。在實際的課堂教學中，教師應結合學生的認知特點，引入多樣化的教學方式，提高課堂教學效果和質量[3]。教師應深入挖掘教學內容，結合教學內容特點，選擇有針對性的教學方式，激發學生的物理學習興趣，使學生樹立良好的建模意識，形成建模能力。

由于學生的認知能力、興趣愛好等不同，其學習方式也不相同，因此，教師應采取多樣化的教學模式，優化模型教學設計。同時，教師應注重對學生建模能力的檢測，設計相應的習題，幫助學生鞏固所學知識。由于課堂時間有限，教師應優化習題選擇，充分發揮習題的作用，結合模型教學活動，加強對學生模型思維的培養。教師應帶領學生從題目中提取有效信息，完成物理模型構建，培養學生的物理模型構建能力。相同的物理模型可以衍生出很多習題，教師應引導學生發現其中的規律和特點，實現物理模型的應用和創新，提升學生物理模型應用能力。

二、核心素養下物理模型的具體構建

1.物理對象模型構建

在具體模型構建中，學生將對象模型化，緊抓對象主要因素，反映研究對象的本質。物理對象模型構建主要包含力學、熱學及電學等知識。比如，理想氣體的氣體模型構建中是科學抽象的實際氣體，從微觀角度來看有兩個特點，理想氣體忽略不計分子大小，只有質量而沒有分子大小，分子和分子之間、分子和器壁之間只存在彈性碰撞，沒有其他作用力。如圖1所示，容器中含有一定量的氫氣，在絕熱密閉情況下，將活塞稍微下移，對氣體進行壓縮，下列陳述中正確的是（ ）。

①氣體分子之間的平均距離沒有變化。

②氣體溫度一定升高。

③氣體壓強增加。

④氣體內能增加。

在解答這道題時，學生將氫氣進行理想化模型構建，根據理想氣體模型對其進行分析，分子之間沒有引力和斥力，理想氣體和普通氣體性質存在不同，分子之間沒有作用力，相應的分子勢能也不存在，分子動能總和就是氣體內能。在對氣體壓縮時，就是對氣體做功，絕熱就意味著沒有熱傳遞，根據熱力學第一定律，氣體內能增加。溫度是分子平均動能的標志，分子總數沒有發生變化，氣體溫度上升。在壓縮狀態下，氣體體積減小，分子平均動能增加，分子密集程度增加，隨之帶來的便是氣體壓強增加。在核心素養下，物理教學不僅要讓學生掌握物理學知識，還要讓學生根據事實掌握抽象概念，加深學生對理想化模型的理解。