培養(yǎng)學生物理模型建立能力的實踐與研究

李秀紅

【摘 要】模型建立能力是初中物理學科教學需要培養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一，是學生物理問題求解能力發(fā)展的基礎，加強其專項培養(yǎng)研討具有重大意義。本文立足于初中物理教學現(xiàn)狀，重點就如何培養(yǎng)學生的物理模型建立能力進行了研究，以期有效提升初中物理教學質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】初中物理;模型建立能力;培養(yǎng)策略

【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2020）04-0058-02

初中物理是物理課程體系的重要組成部分，也是學生中學物理知識學習的起始階段，其學習質(zhì)量會對后續(xù)物理知識學習產(chǎn)生較大影響?；谛抡n標可知，為了促進初中生物理學科核心素養(yǎng)發(fā)展，就需要“讓物理知識走入社會”，具體就是要讓學生利用所學的物理知識、方法與思想解決實際的生活問題。而模型建立能力則是指學生將實際生活問題轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砟Ｐ偷囊环N能力，是解決實際問題的關(guān)鍵，所以加強其專項培養(yǎng)是當前初中物理教學的重要方向之一。

1 ? 構(gòu)建物理對象模型，培養(yǎng)聯(lián)系實際思維

在開展初中物理教學期間，物理建模思想是最為常用的一種解題思想，具體就是通過構(gòu)建分析問題的理想化物理模型，基于該模型快速分析物理知識和現(xiàn)象，或者驗證相應的物理知識與性質(zhì)。在初中物理知識學習期間，許多學生常常會分隔開現(xiàn)實生活與物理理論知識，僅認為物理知識學習的根本出發(fā)點，在于服務物理科目的各種考試，卻沒有意識到其對現(xiàn)實生活會產(chǎn)生巨大的作用。這種學習心理和觀念勢必會影響。學生將理論知識學習與實踐問題分析緊密結(jié)合，同時也不利于促使初中生構(gòu)建模型建立能力的形成。基于此，在開展物理教學中，教師要注意引導學生強化理論知識學習與現(xiàn)實生活實際問題之間的聯(lián)系，幫助學生建立兩者聯(lián)系，并指導學生借助理想化的物理模型對物理知識進行轉(zhuǎn)化，促使他們可以從整體上意識到現(xiàn)實生活與物理知識之間的聯(lián)系，這對發(fā)展他們的模型建構(gòu)能力會產(chǎn)生積極影響。

如在《光的反射》這部分物理知識教學期間，可以從聯(lián)系學生日常生活實際入手，為他們設定恰當?shù)纳罨虒W情境，如可以抓住學生利用平面鏡等物體反光的原理，去照射其他學生眼睛的惡作劇行為，提問學生思考“大家在日常生活中有沒有利用平面比較光滑的物品來反射陽光光束，以此去晃其他學生的眼睛的經(jīng)歷？”“你們知道其中包含的物理原理嗎？”這樣可以順利導入這部分的物理新知，并可以強化學生對物理知識與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的認識。然后可以在課堂上利用平面鏡為學生演示光的反射現(xiàn)象，借助這種教學方式可以促使學生將日常生活中常見的一些物理場景進行模型化處理，初步構(gòu)建物理模型。

2 ? 構(gòu)建物理規(guī)律模型，提高知識理解能力

在構(gòu)建物理分析模型期間，需要學生積極展開思考，有效發(fā)揮自身的邏輯思維和抽象思維能力。為了更好促進學生模型建立能力的發(fā)展，教師就需要注意提升他們的物理知識理解能力。在指導學生展開物理知識學習期間，許多初中生常常會對那些比較抽象的物理定律、規(guī)律或者一些違反實際物理現(xiàn)象的物理規(guī)律產(chǎn)生疑慮。尤其是學生對這些物理知識可能無法形成認同感，進而會影響他們后續(xù)的應用，也會限制他們物理模型建立能力發(fā)展?；诖?，在開展物理教學期間，教師要注意指導學生對物理規(guī)律進行模型化處理，引導他們配合物理問題展開深入探究和分析，使他們可以通過自主分析和求解問題找到問題答案，強化初中生對各種物理知識的理解與認識，不斷提升他們的物理知識理解能力。

如在《牛頓第一定律》教學時，部分學生可能會認為現(xiàn)實生活與牛頓定律不一致，所以內(nèi)心對這一物理規(guī)律的準確性抱有懷疑心理，進而影響他們使用這一物理規(guī)律。針對這種情況，教師可以基于物理模型構(gòu)建，輔助學生理解和掌握牛頓第一定律。首先可以指導學生證明物理阻力的確存在以及指導阻力的作用，具體可以利用真空實驗加以證明分析;之后可以繼續(xù)指導學生利用滑坡實驗，假定不受阻力作用，鼓勵他們思考最終小車是否會停下來。在模型構(gòu)建過程中，促使學生思維進行相互碰撞，讓他們轉(zhuǎn)變自身思維，脫離出實際物理問題中，深刻理解與掌握這一物理規(guī)律模型，提高他們整體學習效果。

3 ? 構(gòu)建實際問題模型，提高學生建模能力

初中物理知識學習的根本目標在于解決實際問題，在實際的物理知識教學中，許多學生在課堂上的表現(xiàn)比較積極，物理基礎知識功底也比較扎實，但是他們在求解某些實際物理問題過程中卻常常犯錯，這是由于學生的物理問題求解能力不足。尤其是無法透過具體的問題找出關(guān)聯(lián)的物理知識點，或者說無法將物理問題轉(zhuǎn)化成基本的物理模型，進而影響了他們求解物理問題的能力。基于此，在培養(yǎng)學生物理模型建立能力的過程中，教師要注意指導學生結(jié)合某些實際問題，引導他們利用所學的物理知識，將具體實際問題進行模型化處理。使其可以利用模型思想求解物理問題。這樣不僅有利于提高他們的物理問題求解能力，還促進了他們物理模型建立能力的發(fā)展。

如針對“在某一個建筑工程施工現(xiàn)場中，一個建筑工人想要將一個推車推到高度為2m的平臺上，之后利用木板在地面與平臺之間搭設了一個長度為6m的斜面。已知建筑工人在推車的時候用了平行于斜面的240N推動推車，總共耗時5s將其推到了平臺上面，假定所搭設斜面的機械效率為50%，試求手推車的重力與工人做功功率？”這道物理問題，由于其表述內(nèi)容比較多，涉及較多干擾信息，容易影響學生求解問題。此時教師可以指導學生利用模型建立思想，將這道物理問題簡化成一個長度和高度分別為6m和2m的斜坡上面放置有一個木塊，對其施加一個平行于斜面的240N推力，機械效率為50%，之后求解力所做的功和木塊的重力。如此一來，就可以將實際問題轉(zhuǎn)化為比較常見的物理模型，這樣可以使學生快速求解，同時也促進了學生模型建立能力的發(fā)展。

總之，模型建立能力是提高初中生物理解題能力的一大法寶。為了順利培養(yǎng)學生的物理模型建立能力，可以在培養(yǎng)學生聯(lián)系實際和知識理解能力的基礎上，通過指導學生構(gòu)建物理對象、規(guī)律和實際問題模型，逐步提升學生的物理模型建立能力。