对如何加强高中学生物理学科建模能力和知识迁移能力的探析

唐高升

摘 要：随着教育事业和科学技术的发展，在高中物理教学中，也更加注重这一学科的教学方法。而在高中物理学科的教学中，经常通过建模和知识迁移的方法来学习物理这一学科，以便能够让学生更加迅速、快捷的掌握好物理知识。因此，本文主要探析了在高中阶段的教学中，如何加强学生的物理学科的建模能力和知识迁移能力，并指出了相对应的培养能力的方法。

关键词：建模能力、知识迁移、物理学科。

一、高中物理教学模型的主要类型

由于高中学习负担的增多，同时要面临着高考的巨大压力。对于各个学科的学习都应该以快捷有效的方法来进行学习，以减少学习负担，提高学习效率。在高中物理教学中，常常以教学模型来引导学生进行有效的学习，能够让学生对于物理知识有更深的理解与认识。在打下坚实的基础的同时，也培养学生的建模能力。教学模型也能够简化问题，使问题变得有理可寻，同时也能够培养学生的逻辑思维与创新思维。因此，加强学生物理学科的建模能力能够有效的提高教学质量。

在高中物理教学中，常见的教学模型包括物理对象模型、理想化实验模型、过程模型以及图像模型。物理对象模型是指实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。可分为实体对象和场对象。常见的实体对象模型主要包括：恒压电源、光滑平面、理想电表等，场对象模型有：匀强电场、匀强磁场、真空等。比如说在物理力学中经常出现的质点，就是典型的实体对象，一个理想化模型，其直接忽略了物体的形状和体积。对于理想化实验模型，在物理教学中主要的体现包括匀速直线运动、匀速圆周运动、点电荷等，其实理想化实验模型与物理对象模型是大同小异的，比如说就“质点”来说，即是理想化实验模型也是对象模型。对于过程模型来说，想将实际物理过程进行处理，忽视次要因素，考虑主要因素，忽略个性，考虑共性，使之成为典型过程，即过程模型。在高中物理教学中主要的过程模包括匀速直线运动、、自由落体运动、平抛运动等。这种模型能够将整个物理问题变得清晰简洁，能够快找到解决问题的关键。对于图像模型来说，应该是最为常见的，也是诸多学科所常用的模型。其也就是以数学图象来描述物理规律而建立的模型。在高中物理教学中，图像模型太多了，比如说运动学中的s-t图、v-t图等，电学中的图像：电场线分布图、磁感线分布图等，还有磁力学中的图像模型等。

二、如何进行学生建模能力的培养

在对于学生建模能力的培养来说，首先要对于各个物理模型进行了解和熟练应用，才能够在实际的问题解决中得心应手的应用。而上文中已经对于各个模型进行了简要的介绍。在物理学习中，教师应该培养学生的建模能力，以提高学生的解题效率与学习效率。

2.1培养学生建模能力的基本思路

對于教师在高中物理建模的教学来说，教师的应该明确教学的主体是培养学生物理学科的建模能力，同时也要注意传授给学生模型应用的判断方式，在进行建模能力培训的时候，需要注意以下几点：第一点教师在进行教学前应该进行事先充足的教学准备。只有在教学前进行充足的准备，才能够在此基础上进行相对应物理模型引入，进而完善教学体系，让学生能够深入了解到建模所带来的便利性。同时，加深加固学生对于知识的理解与吸收。第二点教师在教学中要注意引导学生进行独立思考，。因为在以后得物理问题解答中，往往是需要学生进行独自思考和解决的。第三点，应该将理论和实践进行相互结合，以提高学生的实践能力。在进行教学中，教师要引导学生进行理论和实践结合，可以一些现实中的例子为引导。

2.2培养学生建模能力的具体方法

对于培养学生建模能力的具体方法可以从三个方法来进行。第一点是概念阐释法，所谓的阐释，就是对于物理理论与物理模型建立概念的一个阐述与解释，能进而能够将物理建模进行分解，更易于学生的学习与理解。在进行这一方法的阐释时，可以引导学生在充分理解的基础上，发掘其建模的本质所在，以能够使学生尽快掌握建模的方法。第二种方法为实验法，不用说，这种方法的关键是在于实践，通过实践让学生有更深刻的认识。在进行物理建模教学中，可以让学生一起参加到其中，比如说在匀速直线运动的实验中，可以采用打点计时器来进行实验和展示，进而能够使学生更加清晰直观地了解到建模的实际运动过程。同时，也能够加深记忆与理解。第三种方法是情景设立法，情景建立法与建模可以说有着异曲同工之妙的，可以作为过渡的方法来使用。同时，也能够提高学生的兴趣，培养学生的空间想象力。

三、如何进行学生知识迁移能力的培养

学习迁移是指一种学习对另一种学习的影响，或习得的经验对完成其他活动的影响。而知识迁移都够将一个学科中的上下课程进行连接起来，每一知识点都能够起到一个承上启下的作用。所以说，对于学生进行知识迁移能力的培养，能够促使学生在物理学习中达到事半功倍的效果，同时也能够将各个知识点串联起来。

在教师对于学生知识迁移能力的培养可以从以下四个步骤来逐渐进行：第一个步骤是构建知识体系，这是知识迁移的基础所在。在进行知识迁移时，首先需要做到的是让学生对于旧知识能够有一个新的认知，可以对于知识进行分解讲解，以便学生能够更好的分节学习，再进行知识体系的构建。比如说在对于“机械守恒定律”的学习中，老师首先需要对于“机械守恒定律”的基本知识和研究过程进行讲解。在进行基础的教学后，老师可以与学生一起讨论用数学表达式来解决物理问题，这也是一种知识迁移能力的一种，其数学表达式可以有以下两种形式：E机o=E机t（或mgho+1/2m（vo）^2=mght+1/2m（vt）^2）[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]和△Ek=-△Ep。最后，老师可以用一些生活中的实际问题来结合这一定律进行理论实践，以达到更好的教学效果。强化学生对此知识的理解和认识。步骤二是可以进行创设问题情境，也就是迁移的基本条件。创设问题情境可以有效地引起学生的学习兴趣，进而消除一些在物理学习上的烦躁与乏味。同时也能够提高学生对于一些比较生涩难懂的物理知识的理解。而在对于知识迁移上来说，比如在老师讲解“动量守恒定律和能量守恒定律”时，就可以提出相关的问题：“如果动量和能量不守恒，是不是就有永动机了？”这样就为动量守恒定律和能量守恒定律创建了知识迁移条件。

步骤三是进行有效控制知识的联系，也就是知识迁移的产出。对于高中的物理课程来说，每一章、每一节、每一个知识点都是有着联系的，也一般是一个板块一个板块的出现。这时，在教师进行教学的过程中，教师也要对于教材和资料进行详细的了解，才能够引导学生来进行知识之间的联系。所以在教学中，教师应该把握好各个知识点、章节点之间的联系，进而为知识迁移做铺垫。比如在教师讲解“欧姆定律”的时候，就可以先让学生进行事先的预习，让学生知道“欧姆定律”属于电学中的一个定律，然后就可以引入一些与电学相关的知识，比如说电阻、电流的形成。最后再通过“欧姆定律”的公式得出定律，进而联系其他知识完成了教学任务。步骤四可以采用对比法进行进一步的知识迁移深化，也就是最后一个步骤，即深化迁移。

高中物理知识点都存在着相互的联系，同样的物理思想可以应用在不同的知识点内。那么，教师就可以从此点出发来使用对比法进行对比，进而来强化学生的记忆和理解。而经过对于同一思想的不同知识点进行对比和迁移，可以达到异曲同工之妙，在引导学生进行新知识理解的同时，又加深了对于旧知识的巩固与记忆。

四、结论

经过本文对于对如何加强高中学生物理学科建模能力和知识迁移能力两个方面的简要探析，发现在高中物理教学中，物理学科的建模能够有效的解决物理这一学科中一些“疑难杂症”，提高学生的学习效率。而知识迁移能力的培养能够帮助学生更好更快的学习新知识的同时，强化其旧知识。在本文中，开头就指出了高中物理学科中的几种常见模型，并对其进行了简要的分析，以作为物理建模的基本指導方向。紧接着本文阐述了学生建模能力培养的基本思路和具体方法，以作为教师在物理建模教学方向的一个指导。然后对于学生知识迁移能力的培养提出了基本的四个基本步骤。以此希望学生能够借助物理建模的方法以及知识迁移的能力，在高中物理学习中游刃有余。最后，希望本文能够对于高中物理教学有一定的指导意义和参考价值，能够帮助教师、学生更好的学习、理解高中物理这一学科。

参考文献

[1]王璐.浅谈培养学生知识迁移能力提高学习效率——以人教版初中物理《磁现象磁场》一课为例[A].教育部基础教育课程改革研究中心.2019年“教育教学创新研究”高峰论坛论文集[C].教育部基础教育课程改革研究中心：教育部基础教育课程改革研究中心，2019：2.

[2]周吉.高中生物理建模能力评价的研究[D].华东师范大学，2019.

[3]董友军，李跃明.凸显“知识迁移能力”，落实“物理核心素养”——2017年全国Ⅰ卷物理实验评析[J].物理实验，2017，37（09）：57-60.

[4]王冰，王德玉，周峰，尤佳佳，赵高峰，尹国盛.初高中物理速度衔接的迁移思考[J].物理通报，2016（S1）：61-63.

[5]周海.迁移原理在中学物理教学中应用的策略研究和实践[D].湖南科技大学，2016.

[6]蒋志洪.高中学生物理建模能力培养的系统性研究[D].杭州师范大学，2015.

[7]马亚鹏，杨威虎.物理教学中学生知识迁移能力的培养[J].物理通报，2014（05）：120-122.

[8]孙欧.高中学生物理建模能力培养的研究与实践[D].辽宁师范大学，2008.

[9]郑艳秋.高中理科学生物理建模能力的评价研究[D].华南师范大学，2007.

[10]王忠艳.培养学生物理建模能力的教学实践研究[D].东北师范大学，2006.