引用物理建模 打造高效課堂

◎王琦

引用物理建模 打造高效課堂

◎王琦

隨著高中物理新課程改革春風的沐浴，物理課堂已經涌現出一種新的氣息，老師的教學理念得到更新，教學模式滲入物理模型的內容，目的為了激發(fā)學生學習物理的興趣，調動學生參與物理知識的探究，加強對物理創(chuàng)新設計的理解，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，創(chuàng)新能力，掌握學習物理的技能技巧，拓展學生對物理理論與生活實際的融合，提高學生發(fā)現問題，分析問題，解決問題的水平，使物理課堂更加優(yōu)質高效。

高中物理；物理建模；拓展思維；高效課堂

在我們教學過程中，很多學生學得非常累，經常會出現概念混淆、物理過程分析不清等情況，即使在物理上傾注了很多的心血也不見得能夠學好。通過和學生交流及與同事的探討，我發(fā)現很大的原因是學生在學習的過程中只會記概念、規(guī)律等靜態(tài)結論，而不重視得出結論的過程，只會照葫畫瓢，模仿性地解決一些簡單的物理問題。如果能通過邏輯分析，提煉出現實情景的物理模型，然后納入到相關的知識體系中去加以處理，就能提高學生解決問題的能力。在物理教學中，為了讓學生學會從自然生活、生產和物理實驗中，抓住主要問題，忽略次要因素，建立起物理模型，然后應用物理模型的特點或規(guī)律分析解決問題，從而達到培養(yǎng)學生靈活思變、創(chuàng)造性思維的能力，也可以使物理教學走出“題海戰(zhàn)術”的誤區(qū)，更好地實施素質教育。

一、引入物理建模的必要性

物理學的目的就在于認識自然把握自然。但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間總是存在著于絲萬縷的聯系，并處在不斷的變化之中。面對復雜多變的自然界，人們在著手研究時，總是遵循這樣一條重要的方法論原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進，逐次深入。根據這條原則，人們在處理復雜的問題時，總是試圖把復雜的問題理想化，抓住問題的主要方面，忽略次要方面，轉成比較簡單的問題，或分解成若干個比較簡單的問題。象這樣只考慮了問題的主要方面的簡化了的問題，就是物理模型?！拔锢砟Ｐ汀钡慕⑹且粋€創(chuàng)造性過程，對物理模型的認識和理解也是一個創(chuàng)造性的過程，一個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程?？梢?，引導學生真正認識和理解甚至建立“物理模型”，顯然是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。

二、開展物理建模的重要作用

1．物理模型有助于學生更新觀念 幫助學生建立物理模型，是教學任務之一，也是教育思想和教學觀念更新的體現。建立物理模型不僅把復雜的問題化解為比較簡單的問題，更向學生宣揚科學家們那種大膽聯想，勇于構建物理模型（甚至包括失敗的物理模型）的創(chuàng)新思維，讓學生體驗到科學家們?yōu)槿祟?、為科學尋求真理的進取精神和科學態(tài)度，喚起學生們對建模意識重要性的認識，激發(fā)他們的興趣，逐步提高他們分析問題解決問題的能力，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。在初中物理教學中，實驗觀察是建立理想化模型的基礎，抽象分析和形象想象是建立理想化模型的基本手段，觀察、分析、抽象、想象是建立理想化模型的一般方法和過程。在物理教學中有意識地引導學生認識這些物理模型的建立歷程，對學生的“建立物理模型”能力的培養(yǎng)，可以起到潛移默化的作用。

2．物理模型有助于學生知識的整合，提高解決問題的能力 在初中物理教學中，分析好每一個“物理模型”的思維固然重要，但更重要的是引導學生去領悟這種思維過程，去品味這種思維過程，例如，在講“自由落體”時，就應該引導學生去理解，為什么要把物體的下落運動理想成“自由落體”，從而明確學習“自由落體”的實際意義，經過引導、啟發(fā)、分析，學生自然而然地就會領悟到其中的奧秘。建模使物理問題化難為易，化繁為簡。這樣不僅降低了教學難度，增強了學生學習的自信心，還可取得教學的有效性。同時正確運用科學抽象思維方法去處理物理問題，有助于學生思維品質的提高，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效的途徑。

3．物理模型有助于學生適應新課程改革的要求 在課改中，尤其是在當前減負增效的背景下，一對十分突出的矛盾是豐富的教學內容與不斷減少的教學時間的矛盾。如何讓學生在較少的課時內，掌握更豐富的物理知識和能力，建模教學不失為一種有效方法，通過物理模型建立，以已掌握的基本模型為“源”，以待研究的新模型為“靶”，引導學生去思考、分析物理現象，加強知識之間的鏈接、遷移，對促進學生理解，提高學習效率有很大的作用。

三、踐行物理建模的有效策略

1．提高認識，重視過程 對研究對象建立理想的物理模型和在研究物理過程中選擇最簡單的物理模型，在教學中是經常涉及到的，但學生總不能從中得到啟示。從教的角度來講，沒有足夠的認識；從學的角度來看，沒有引起足夠的重視。沒有相應的訓練，學生“建模”能力根本無法得到相應的提高。這是物理教學中的一個薄弱環(huán)節(jié)，應引起教師足夠的重視。

2．歸納總結，舉一反三 為了給學生更多的空間，讓學生較獨立地進行科學探究，培養(yǎng)學生的自主探究、自主學習、自己解決問題的能力。學生建模能力的培養(yǎng)需要一種和諧的環(huán)境，初中物理課堂教學足以營造培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)造能力的良好環(huán)境。在初中物理復習中，我們可借助模型的建立，對同類、相似的問題進行比較、概括、總結，使學生觸類旁通、舉一反三。

3．化難為易，化繁為簡 中學物理教材中有許多物理知識比較抽象，學生往往不易理解和接受，并會因此而失去學習的信心。但如果借助“物理模型”教學，通過采用模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學生建立起清晰的物理圖象，使物理問題化難為易，化繁為筒，這樣不單起到降低教學難度增強學生學習的自信心的作用，同時還潛意識地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

4．運用課件，激發(fā)興趣 多媒體教學是現代先進的教學手段，集影視、聲音、動畫于一體，對許多物理知識通過單調、枯燥講授無法講清楚的問題，可以通過多媒體創(chuàng)設地美輪美奐的教學情境，更直觀藝術呈現在學生面前，這種新鮮、新穎的教學手段緊緊地抓住學生的眼球，使學生的耳聽、眼看、腦思、手寫有機的接合起來，同時也張揚了學生的個性，激發(fā)了學習物理的創(chuàng)新思維、開放思維，實踐證明教學效果事半功倍。

總之，綜上所述，在中學物理教學中，教師循序漸進地啟發(fā)、引導學生，合理建立、應用物理模型，不但要落實“知識與技能”的目標，還要注意落實“過程與方法”、“情感態(tài)度價值觀”的目標。有效運用物理建?？梢蚤_發(fā)學生智力，同時提高解題技巧，舉一反三，觸類旁通。

［1］蘇明義，中學物理教學建模．廣西教育出版社，2003．

［2］鄭艷秋，高中理科學生物理建模能力的評價研究．華南師范大學學報，2007．

（作者單位：江蘇省沭陽縣華沖中學 223600）