高中物理有效教学之模型教学

作者简介：陈洁（1987.08-），女，江西萍乡人，汉族，硕士，南昌市铁路第一中学，教师。

摘要：新课改要求我们注重培养学生物理模型构建，提高教学效率，学习效果理论认为学生是否获得强烈的有效经验认识是各种有效教学策略实施的直接体现。故以学生的学习效果为突破口，通过物理理想模型构建出的现象，实现本质学习。在学习过程中，可化抽象为形象、复杂为简单，使学生能深刻体会物理的规律性与系统性，从而得心应手地解题。

关键词：有效教学；理想模型；教学成效

中图分类号：G63文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）10-0071-01

使教学效率最大化是新课改中我们必须面对的一大问题，我们在教学过程中常常会思考：“怎样提高45分钟的效益？”“什么样的教学才算是有效的？”“我的教学有效吗？”“有没有比我的教学更有效的教学？”等等。我们在教学过程中要结合物理学科的特点，依据教育心理学发展规律，以尽可能少的时间、精力和教学资源的投入，促进学生积极主动地在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面和谐发展，取得最好的教学效果[1]。而模型作为物理学的研究对象，它高度的抽象性能让高中学生所学物理原理、定理、定律都与之相联系。实际解决物理问题的过程本质是等效选用物理模型、使用模型方法的过程。尤其针对具体问题时，透过物理现象，排除次要因素，剥离出事物本质的特征、建立合理的物理模型，对问题进行简化和理想化处理。过程中通过物理问题进行模型的识别和再现，建立正确的模型，是解决物理问题的关键所在.而高中学生的物理建模能力的强弱在很大程度上关系着物理学习成绩的好坏，所以建模教学是高中教学中不容忽视的一个环节。

教学经验提醒我们，高中生一般只注意知识的学习，并不关注自己的思维方法是否正确，更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法，这就妨碍了他们的思维发展。所以指导其运用正确的思维方法是培养学生创新能力的首要任务，也是现阶段很多教育专家提倡的核心素养方针的有力保障。“物理模型”的建立，也是一种严密的正确的思维方法，其思维过程非常明显，分析好每一个“物理模型”的建立思维很重要[2]。

物理学中的理想模型大致分为四类：对象模型、结构模型、过程模型和环境模型，物理模型的要点是近似处理，并通过事实检验或实验验证，使模型与事实基本吻合。而高中阶段的物理模型都有所涉及。下面我试着从各类模型来具体谈谈：

1.对象模型即用来代替对象实体的理想化模型，例如，质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点光源、薄透镜、点电荷、理想变压器等，其要点是对象的形状与体积对研究问题没有影响或影响不大。

2.结构模型是将结构理想化，如分子电流、卢瑟福原子模式结构、磁力线、电场线，其要点是用来形象描述对象的辅助工具。

3.过程模型包括自由落体运动、匀速（匀变速）直线运动、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、绝热过程、稳恒电流等等，这些都是将物理过程理想化了的物理模型，其要点是忽略物体在实际运动过程中的次要因素。

4.环境模型即把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型，如接触面光滑或光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等环境模型，其要点是排除物体所处外部条件的次要影响。

另外，高中物理还涉及到理想实验模型和问题模型，前者如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽，后者坡度越小，小球滚得越远的实验基础上，提出了他的理想实验。后者的问题模型以问题为核心，形成一种解决问题的一般方法，使处理问题的思路清楚，可化繁为简。如子弹打木块、弹性小球相碰等。

而在实际教学情景中，教师要正确引导学生建立空间物理模型的反馈意识，将问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯，让学生逐步认识到复杂题目后其实是常见的物理模型，通过剥离问题本质，联系旧有知识，促进知识迁移，抓住事物的主要矛盾，透过现象看本质[3]。例如关于摩擦力有这样几个常见判断题：滑动摩擦力（静摩擦力）的方向可以与物体的实际运动方向相同吗？相反吗？能成任意角度吗？运动（静止）的物体可以受静（滑动）摩擦力吗？很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时，这些问题便极易解决了。当将这些问题看透，简单的说高中物理学的只是弹簧蹦来蹦去，滑块在斜面亦或者平面上滑来滑去，子弹与木块穿来穿去，带电粒子在电磁场中窜来窜去，对于学生而言只是进行推理演算的细致工作了。

最后，教师应该善于引导学生对已学物理模型进行归纳与总结，例如我们在讲传送带这一专题中，其涉及到对象和过程模型，是牛顿运动定律涉及到的最为常见的模型。其分为水平型，倾斜型，匀速型，变速型。解决学生思维上对象模型复杂的误区后，通过隔离法隔离出正确的对象模型，即传送带或者传送带上的物体。然后再以地面作为参考系，转化为研究物理的速度和位移这一过程模型。过程模型中通过受力分析很自然地就把重难点转移到滑动摩擦力或静摩擦力这个问题上。如果是倾斜型的过程模型我们还要考虑重力分力的大小与摩擦力大小问题。最终确定受力结果后再分析模型的运动状态获得解决问题的思路。这一过程将抽象复杂的运动简化，使学生能深刻体会物理的规律性与系统性，从而得心应手地解题并且能快速转化为自身技能。所以善于总结模型，积累经验是教师实现有效教学的必要手段！

当然模型教学除了是让学生掌握技能，让教师更加高效教学的一种手段，还能让学生在这种有效的学习环境中形成正确的思维方法和方式，获得更多的成就感和自信心。而课堂教学中实施这样的有效教学策略是广大教师永远的追求，也是新课程改革对教师教学更高的要求。以上只是个人在教学中的一点体会，相信只要我们在今后教学中不断探索和研究，用心调控教学过程，我们的课堂一定会变得更加的丰富和高效。

（作者单位：南昌市铁路第一中学）

参考文献：

[1]连进军，杨旻旻.试论有效课堂教学的主要特征[J].高等理科教育，2007，（2）：13-17.

[2]张洪燕.浅析高中物理教学中物理模型的有效性及学生建模能力的培养[J].教育教学论坛，2012，（15）：57-58.

[3]于世涛，彭得应.重视物理问题模型化能力的培养[J].物理教学，2002，（15）：7.