葉文佳 李悅童 張軼炳
(寧夏大學物理與電子電氣工程學院 寧夏 銀川 7500212)
在世界范圍內,模型與建模的教育價值逐漸得到科學教育研究領域的認可,認為模型與建模是科學發展的重要元素,也是科學學習中不可或缺的認知與能力[1].科學建模是新一輪國際課程改革關注的熱點[2].至于建模教學,歷來是國內外物理教育研究的熱點,很多國家的科學課程標準都將建模能力作為重要的培養目標[3].物理學科作為一門抽象性較強的學科,通過實驗建構物理圖示、概念、原理、定律等模型有著不言而喻的益處.
在中學物理中,學生只關注零散的知識點,依靠“死記硬背”的方式學習抽象物理概念、原理和定律,無法構建系統化的知識體系.如何在物理教學中讓學生通過序列化實驗循序漸進地建構物理模型,形成系統化的知識結構,是值得我們探討的課題.
關于“模型”的概念有各種解釋.在PhysicsforScientistsandEngineerswithModernPhysics一書中對模型的闡述如下:“A model,in the scientist′s sense,is a kind of analogy or mental image of the phenomena in terms of something we are familiar with.The purpose of a model is to give us an approximate mental or visual picture-something to hold on to-when we cannot see what actually is happening.”[4]其意思是:從科學家的角度來看,模型是將一類現象轉變為我們所熟悉事物的一種類比或圖像.建立模型的目的是在我們無法看到實際發生的事情時,為我們提供一個大致的心理或視覺圖像,讓我們能夠堅持下去.在《物理學:基本概念及其與方方面面的聯系》一書中說道:“理論與原理、定律和模型的意義差不多.模型是一種可以直觀想象的理論.而原理或定律則是更為普遍的理論當中的一個觀……