高中物理建模能力評價研究

福建省仙游第一中學 李煥新

高中物理涉及很多的模型，如彈簧模型、輕繩輕桿模型、傳送帶模型、滑塊模型等，涵蓋的知識點較多。為更好地鍛煉與提升學生的物理建模能力，應做好物理建模理論知識的講解，使學生掌握物理建模的步驟以及相關思路，深入把握相關物理模型本質，尤其是認真落實物理建模能力評價活動，使學生認識并及時糾正物理建模的不足，使學生的建模水平與建模能力得到有效提升。

一、制定物理建模能力評價指標

評價學生物理建模能力是一個較為系統的工作，其中評價指標是評價活動開展的依據，重要性不言而喻。為保證制定目標的科學性與合理性，應做好相關理論的學習與研究，首先制定物理建模能力評價指標。其一，物理基礎知識理解與掌握情況決定著物理模型構建的成敗。只有透過現象看本質，從物理視角觀察事物，抓住主要因素，提煉出有效信息，正確分析事物的受力與運動規律，才能建立正確的物理模型，因此評價學生的物理建模能力應將理論知識掌握熟練程度，物理定律、定理理解深度以及物理基礎知識應用的靈活性納入評價指標中。其二，物理建模對學生的綜合能力要求較高。為使學生更好地掌握建模的思路，避免在建模的過程中走彎路，往往需要為學生講解相關例題，展示建模的具體過程。學生對聽課內容的掌握與吸收情況，會給其物理建模帶來一定程度的影響。當學生認真聽講時，能夠熟練地掌握建模的各個環節，把握建模的相關細節，可防止其在建模過程中出錯，因此，制定物理建模能力評價指標時應將建模理論掌握情況考慮在內。其三，制定物理建模能力評價指標時應將學生建模過程中的表現考慮在內，包括是否找到了正確的建模思路、建模的正確性與否、能否順利地求解出模型的答案等。

例如，彈簧模型是高中物理的重要模型之一，很多物理習題都與彈簧模型有關。若學生對彈簧模型的認識不清晰，遇到相關問題就難以及時有效地找到解題思路。因此，為了解學生彈簧模型的建模能力，教師應對彈簧模型有個全面清晰的認識，在此基礎上確定彈簧建模能力評價指標。評價學生“彈簧模型”的建模能力應制定如下評價指標：學生對彈簧的受力特點認識是否清晰；學生是否掌握構建彈簧模型時遵循的規律；在不同的階段學生的受力分析是否正確；學生運用胡克定律、運動學知識、能量、動量等知識是否熟練；學生構建的物理模型是否正確；學生解答出的物理模型結果是否正確、符合實際。

二、擴展物理建模能力評價內容

在明確物理建模能力評價指標的基礎上，應將與學生物理建模能力相關的內容、環節納入評價的內容中，以提高評價的全面性，客觀、真實反映出學生的物理建模能力。學生物理建模能力不僅表現在建立相關模型解答物理習題上，還體現在一些實踐項目中，如物理建模實踐活動、相關的物理實驗中，因此，評價學生的物理建模能力時應認真考慮上述內容。一方面，將課堂上學生的表現納入物理建模能力評價的重要構成部分。實施評價活動需要做好教學活動的精心設計，結合教學目標以及學生的實際情況，創設合理難度的物理建模問題情境，并為學生規定好開展建模活動的時間，認真了解學生的建模進度、建模質量、建模正確率等。另一方面，注重學生物理建模實踐能力的評價。圍繞教學內容組織開展物理建模比賽活動，檢驗學生能否結合給出的實際問題情境，熟練、準確地抽象成對應的物理問題，運用所學的物理知識構建相關的物理模型，更好地解決實際問題。另外，高中物理實驗教學中將實驗內容與物理建模知識整合在一起，做好學生物理建模能力的評價，更好地掌握學生運用物理建模知識的靈活性。

例如，輕繩輕桿模型在力的分解、速度的分解、圓周運動等習題中有著廣泛的應用。學生對這一模型的認識是否清晰到位直接關系著能否找到正確的解題思路以及解題的正確率。為使學生更好地掌握這一模型，并在解題中靈活應用，應做好學生該模型建模能力的評價，制定詳細的建模能力評價內容，具體應認真考慮學生在課堂上的表現，包括學生是否認真聽講、積極思考、主動地幫助他人，以及針對不同問題情境下的輕繩、輕桿，能否進行正確的受力分析、速度分解等。同時，圍繞具體教學內容為學生布置相關的動手實踐項目以及物理實驗，評價學生制定的實施方案是否有科學上的錯誤，學生的實施步驟是否科學、合理等。

三、嚴抓物理建模能力評價落實

高中物理建模能力評價是一個涉及多方面內容與環節的工作。為確保建模能力評價工作認真落實，真正地把握學生的物理建模能力，掌握物理建模教學中的不足，應積極采取有效措施，嚴把建模能力評價落實關，確保相關的細節落實到位，項目能力評價目標順利達成。落實過程中可采取以下舉措：其一，成立專門的物理建模能力評價小組。評價學生的物理建模能力時應建立專門的評價小組，由經驗豐富的物理帶頭人任組長，由其他物理教師任成員。開展評價工作之前認真召開工作座談會，提高各成員對物理建模能力評價的重要性認識，掌握物理建模能力評價的目標與內容，做好不同階段物理建模能力評價工作的認真部署，并注重將評價工作的落實積極性、落實質量納入績效考核中，以更好地激發各小組成員開展物理建模能力評價活動的積極性。同時根據實際情況，邀請學生代表參與到評價小組中。其二，明確物理建模能力評價形式。科學的物理建模能力評價形式可確保評價工作質量以及評價工作效率，因此應積極探討相關的物理建模能力評價形式，可采用學生自評、評價小組評價、他人評價相結合的形式，將各種評價形式的評價結果進行綜合的匯總，得出最終的評價結論。其三，做好物理建模能力評價優化。物理建模能力評價過程中難免會出現一些不足，發現問題時應抱著積極的態度，做好細節上的優化與調整，確保評價工作能夠根據實際情況進行動態的調整。

例如，“碰撞模型”常用于考查學生對動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律的理解與靈活運用的熟練程度。若對該模型認識不清晰，便難以根據實際情況對物體的運動過程進行合理劃分，無法找到解題思路。因此應充分認識到碰撞模型的重要性，結合碰撞模型特點，嚴抓建模能力評價落實，構建以學科帶頭人為小組的評價小組，抽取能力較強的物理教師作為評價小組的骨干，結合高中物理教學進度制定完善的建模能力評價方案與細則，做好建模能力評價效果的總結與評估，認真總結經驗教訓，及時發現與解決評價活動中的問題，更好地提高建模能力評價水平。

四、做好物理建模能力評價反饋

高中物理建模能力評價應認識到評價的目的性，不能僅將評價目的放在將學生劃分成高中低層次上，應端正對評價活動的認識，及時反饋學生建模能力評價結果，使學生能夠正視物理建模的不足，以鞭策其以后更好地學習，有針對性地鞏固物理建模的薄弱點，使其能夠不斷地突破自我，更好地掌握物理建模的相關技巧，實現物理學習成績的提升。反饋物理建模能力評價結果時，一方面，應關注學生的情感體驗，防止挫傷學生的自尊心。高中學生自尊心較強，尤其對于一些建模能力稍差的學生而言，公布建模能力評價結果，很容易挫傷其學習的自信心，使其產生抵觸心理，因此，反饋評價結果時應注重保密性，使其自己知道結果即可。另一方面，應做好細節上的分析，明確哪些問題不是由智力因素引起的，使學生能夠正確、認真地審視自身的建模能力，并能以樂觀的心態積極解決物理建模存在的問題。另外，反饋評價結果時應幫助學生樹立物理建模的自信心，在指出其存在問題的基礎上，給予一定的肯定與表揚，提高其建模體驗的同時，讓學生能夠再接再厲。

例如，“傳送帶模型”模型可與受力分析、運動學知識、能量知識結合起來，習題情境復雜多變，尤其因涉及相對運動，較為抽象，不易理解，很多學生遇到相關情境不知如何有效切入。為督促學生認真學習該模型，深化學生對該模型的理解，使學生在解題中能夠做到融會貫通、舉一反三，應做好學生的該模型建模能力評價，認真反饋評價結果，幫助學生更好地認識自己是否真正地掌握該模型。傳送帶模型建模能力評價活動中在明確評價指標、評價內容的基礎上，積極開展評價活動，從多個方面對學生的建模能力進行分析，得出了最終的評價結果。而后逐一地與學生溝通交流，將評價結果告知學生，使其能夠正確對待評價結果，既要能夠看到自身的優點，又要做好評價結果的分析，認真回顧自身的建模過程，準確定位物理建模中的問題，尤其針對因粗心大意出現的建模問題，要求其認真改正，并建立專門的錯題本，做好課下的復習。

五、重視物理建模能力評價指引

為充分挖掘物理建模能力評價價值，更好地促進學生物理建模能力的提升，應重視物理建模能力評價后的指引，使學生能夠向著正確的方向發力，深化對物理各種模型認識與理解的同時，逐漸縮短與其他學生的差距。一方面，學生得到建模能力評價結果后，要求其認真對待，給學生預留專門的時間，要求其對照建模能力反饋結果，認真反思，找到造成建模能力不高的原因，結合自身實際制定切實可行的舉措，認真彌補物理建模中的不足，鼓勵其與其他學生做好物理建模心得的交流，抱著學習的心態，多向其他學生請教，不斷地突破自己、提升自己。另一方面，結合學生實際情況多與學生進行針對性的交流，拉近師生間距離的同時，更好地監督學生，通過與學生的認真溝通了解學生的反思是否到位，是否及時改正了物理建模中的問題，尤其注重給予學生物理建模的點撥，使其及時彌補物理建模理論的短板，在以后的學習中有針對性地鍛煉物理建模能力。另外，物理建模能力的提升是一個緩慢的過程，應指引學生制定明確的目標與詳細的計劃，將目標與計劃進行細分，落實到每一節課上，持之以恒，不斷地發現問題、解決問題，確保其物理建模能力能夠循序漸進地提升。

例如，滑塊模型在高中物理中占有重要地位，是高中物理各類測試以及高考的常考模型。為使學生更好地掌握該模型，深入把握滑塊模型的精髓，應做好學生該模型建模能力的評價，為充分發揮建模能力評價的促進作用，應將評價活動后的指引工作提升到應有高度，絕不能終止于獲得評價結果，充分挖掘建模能力評價的價值。滑塊模型建模能力評價活動中，為幫助學生更好地克服建模中的困難，先要求學生進行充分反思，找到影響滑塊模型建立的相關因素。通過與學生溝通交流不難發現，對于大多數學生而言，對相對運動以及相關的運動過程理解不深入是阻礙構建正確模型的重要原因。針對這一情況，可制作、展示直觀、動態的多媒體課件給予學生指引，并通過與學生積極互動，使學生能夠真正地頓悟，搞清楚滑塊模型中不同對象位移之間的關系，更好地理解與把握該模型的本質。遇到相關的問題，在模型的指引下能夠迅速正確地構建物理方程，確保物理問題得到有效的突破。

高中物理建模能力評價不僅有助于掌握學情，而且可以給學生開展針對性的學習活動帶來較高價值的參考，因此應提高思想認識，將物理建模能力評價工作落到實處，認真學習與研究相關理論，并積極應用于實踐中。與此同時，做好物理建模能力評價活動經驗教訓的總結，在認真學習相關理論的基礎上，分析物理建模能力評價各個環節，結合學生實際情況，做好評價活動細節上的優化與調整，確保評價活動更加科學合理，真正地成為學生學習活動中的助推劑。