摘 要:建构与应用模型是物理学最重要的研究方法之一,也是物理学的核心学科特色。加强物理模型教学,有助于学生掌握高中物理的必备知识;加强物理模型教学,有助于提升学生关键能力
关键词:物理模型教学,学科思维,效率
前言:高考評价体系提出:“首先,要优化考试内容。在高考命题中,要依据高中课程标准和高校人才选拔要求,突出核心价值、学科素养、关键能力、必备知识的考查内容,强化基础性、综合性、应用性、创新性的考查要求。”即“一核四层四翼”目标。
《考试说明》明确指出高考物理在考查知识的同时注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置。通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低,但不把某些知识和某种能力简单的对应起来。高考物理学科考查的能力主要有:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。高考评价体系和考试说明为我们的高三备考指明了方向。针对高三的教学,笔者认为物理模型的有效教学能培养物理学科思维,提高高三复习效率。
一、物理模型概述
建构与应用模型是物理学最重要的研究方法之一,也是物理学的核心学科特色。模型是一种对物体、事件、系统、过程、物体与事件间的关系等的表征。高中物理模型主要是指根据物理学科特点,对物理的某一研究对象或研究过程进行抽象,抓住主要因素,忽略次要因素,透过表面现象,揭示内在本质,把复杂的问题简单化,具体的物理问题理想化,建立起能体现客观事物本质特征的抽象的物理模型。如物理学中质点、点电荷、理想气体等实体理想模型;自由落体运动、匀速直线运动、简谐运动、弹性碰撞等过程模型以及光滑斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧等条件模型。
二、高三物理模型教学的意义
1、加强物理模型教学,有助于学生掌握高中物理的必备知识
中学物理教材是以物理模型为基础向学生传达知识的,中学物理的基本概念和规律都是在一定的物理模型的基础上建立起来的,加强物理模型教学,能够帮助学生理清物理概念及规律的来龙去脉,才能在解决物理问题的过程中熟练应用。以物理模型教学引导学生找出与该模型相联系的有关物理量或规律来构成知识板块,深挖该知识板块间的联系,理清各定律的适用条件及使用注意事项,从而更加深入的理解该知识板块,进而达到熟悉应用该知识板块。加强物理模型教学有助于学生储备物理学科的必备知识,为迎接高考打好扎实的基础。例如“传送带”模型如果复习清楚,学生即可以清楚掌握受力分析、力与运动、匀变速直线运动规律以及功能关系等重要的物理规律。
2、加强物理模型教学,有助于提升学生关键能力
高三物理复习更深层次的目的是为了让学生在不断尝试和分析过程培养学生解决实际问题的能力。在高中物理学习过程中,把物理问题进行抽象化处理,建立物理模型,在具体的物理问题的分析、解决的过程中,物理模型方法就是解决问题的桥梁和工具。学生在对每一个物理过程的处理都是从物理模型出发的,就是相对复杂的综合题也是有多个相关联的物理模型组合而成的,学生在解题的过程中,只有准确的还原出题目所涉及的物理过程,找到过程对应的物理模型,利用模型所涉及的物理知识及解题方法才能在头脑中形成清晰的物理情景,理清思路,顺畅解题。物理模型的教学能不断训练学生的发散思维、形象思维和抽象思维,有助于学生在解题过程中对题目所给的信息进行加工,去粗取精,去伪存真建立正确的物理模型并应用模型来解决实际问题。例如处理“板块”模型就需要学生具有很强的综合能力,滑块和滑板间可能相对静止亦可能相对运动,相对运动时又可能存在临界状态,是会达到共速还是滑块会滑离滑板。这就要求学生在解题中利用假设的方法,先用整体法和隔离法分别对系统进行受力分析,再结合牛顿运动定律求解滑板和滑块间的摩擦力来确定板块间是否发生相对滑动,若相对滑动再进而判断是会滑离还是最终共速。最后根据分析得来的运动性质选择合适的运动模型以及相关知识进行解答。因此对于类似的综合性强、思维量的经典模型进行专题复习能够训练学生理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力,培养学生的物理学科思维,提升学生关键能力。
三、高三物理模型教学策略
模型建立的教学策略主要对模型的思维方法和表征方式在模型建立教学过程中的体现做了讨论,注重物理"模型"描述的完整性及同一模型在不同条件下的归纳和对比,达到真正理解这一模型并用这一模型来解决相关题型的目的。例如滑板滑块模型,滑板滑块之外其他力的合力等于零的情况,这种模型主要用动量守恒解题;滑板滑块有受到外力的作用时,如果滑板滑块的加速度相同时采用整体法,如果滑板滑块加速度不一样时采用隔离法,再结合牛顿运动定律和功能关系进行解答。对同一模型在不同情景下的训练,能够培养学生发散的科学思维,在具体的情景中构建物理模型,提高解决问题的能力。
结束语:近年来的高考物理题向我们传递出从解题向解决问题转变,一道高考题解决过程实际上就是选择物理模型,使用模型方法解决问题的过程。在平时的习题教学过程中,我们往往会强调“明确研究对象、研究过程,还原物体的运动过程”这就是要求学生依据题目所给的情景还原物理模型,如果学生无法还原出与题目相同的物理模型,就不可能正确解决物理题目。因此要想提高高三复习的效率,就要重视物理模型的复习。
参考文献
[1]田素海.基于“模型”的高三物理复习教学策略研究[J].中学物理:高中版,2016(2期):60-61.
[2]《高考评价体系》
[3]《物理课程标准解读》
[4]《物理考试说明》
作者简介:洪燕辉(1983.02—)女;福建省泉州人,教师,现就职于泉州市培元中学。