高中物理建模能力评价研究

福建省仙游第一中学 李焕新

高中物理涉及很多的模型，如弹簧模型、轻绳轻杆模型、传送带模型、滑块模型等，涵盖的知识点较多。为更好地锻炼与提升学生的物理建模能力，应做好物理建模理论知识的讲解，使学生掌握物理建模的步骤以及相关思路，深入把握相关物理模型本质，尤其是认真落实物理建模能力评价活动，使学生认识并及时纠正物理建模的不足，使学生的建模水平与建模能力得到有效提升。

一、制定物理建模能力评价指标

评价学生物理建模能力是一个较为系统的工作，其中评价指标是评价活动开展的依据，重要性不言而喻。为保证制定目标的科学性与合理性，应做好相关理论的学习与研究，首先制定物理建模能力评价指标。其一，物理基础知识理解与掌握情况决定着物理模型构建的成败。只有透过现象看本质，从物理视角观察事物，抓住主要因素，提炼出有效信息，正确分析事物的受力与运动规律，才能建立正确的物理模型，因此评价学生的物理建模能力应将理论知识掌握熟练程度，物理定律、定理理解深度以及物理基础知识应用的灵活性纳入评价指标中。其二，物理建模对学生的综合能力要求较高。为使学生更好地掌握建模的思路，避免在建模的过程中走弯路，往往需要为学生讲解相关例题，展示建模的具体过程。学生对听课内容的掌握与吸收情况，会给其物理建模带来一定程度的影响。当学生认真听讲时，能够熟练地掌握建模的各个环节，把握建模的相关细节，可防止其在建模过程中出错，因此，制定物理建模能力评价指标时应将建模理论掌握情况考虑在内。其三，制定物理建模能力评价指标时应将学生建模过程中的表现考虑在内，包括是否找到了正确的建模思路、建模的正确性与否、能否顺利地求解出模型的答案等。

例如，弹簧模型是高中物理的重要模型之一，很多物理习题都与弹簧模型有关。若学生对弹簧模型的认识不清晰，遇到相关问题就难以及时有效地找到解题思路。因此，为了解学生弹簧模型的建模能力，教师应对弹簧模型有个全面清晰的认识，在此基础上确定弹簧建模能力评价指标。评价学生“弹簧模型”的建模能力应制定如下评价指标：学生对弹簧的受力特点认识是否清晰；学生是否掌握构建弹簧模型时遵循的规律；在不同的阶段学生的受力分析是否正确；学生运用胡克定律、运动学知识、能量、动量等知识是否熟练；学生构建的物理模型是否正确；学生解答出的物理模型结果是否正确、符合实际。

二、扩展物理建模能力评价内容

在明确物理建模能力评价指标的基础上，应将与学生物理建模能力相关的内容、环节纳入评价的内容中，以提高评价的全面性，客观、真实反映出学生的物理建模能力。学生物理建模能力不仅表现在建立相关模型解答物理习题上，还体现在一些实践项目中，如物理建模实践活动、相关的物理实验中，因此，评价学生的物理建模能力时应认真考虑上述内容。一方面，将课堂上学生的表现纳入物理建模能力评价的重要构成部分。实施评价活动需要做好教学活动的精心设计，结合教学目标以及学生的实际情况，创设合理难度的物理建模问题情境，并为学生规定好开展建模活动的时间，认真了解学生的建模进度、建模质量、建模正确率等。另一方面，注重学生物理建模实践能力的评价。围绕教学内容组织开展物理建模比赛活动，检验学生能否结合给出的实际问题情境，熟练、准确地抽象成对应的物理问题，运用所学的物理知识构建相关的物理模型，更好地解决实际问题。另外，高中物理实验教学中将实验内容与物理建模知识整合在一起，做好学生物理建模能力的评价，更好地掌握学生运用物理建模知识的灵活性。

例如，轻绳轻杆模型在力的分解、速度的分解、圆周运动等习题中有着广泛的应用。学生对这一模型的认识是否清晰到位直接关系着能否找到正确的解题思路以及解题的正确率。为使学生更好地掌握这一模型，并在解题中灵活应用，应做好学生该模型建模能力的评价，制定详细的建模能力评价内容，具体应认真考虑学生在课堂上的表现，包括学生是否认真听讲、积极思考、主动地帮助他人，以及针对不同问题情境下的轻绳、轻杆，能否进行正确的受力分析、速度分解等。同时，围绕具体教学内容为学生布置相关的动手实践项目以及物理实验，评价学生制定的实施方案是否有科学上的错误，学生的实施步骤是否科学、合理等。

三、严抓物理建模能力评价落实

高中物理建模能力评价是一个涉及多方面内容与环节的工作。为确保建模能力评价工作认真落实，真正地把握学生的物理建模能力，掌握物理建模教学中的不足，应积极采取有效措施，严把建模能力评价落实关，确保相关的细节落实到位，项目能力评价目标顺利达成。落实过程中可采取以下举措：其一，成立专门的物理建模能力评价小组。评价学生的物理建模能力时应建立专门的评价小组，由经验丰富的物理带头人任组长，由其他物理教师任成员。开展评价工作之前认真召开工作座谈会，提高各成员对物理建模能力评价的重要性认识，掌握物理建模能力评价的目标与内容，做好不同阶段物理建模能力评价工作的认真部署，并注重将评价工作的落实积极性、落实质量纳入绩效考核中，以更好地激发各小组成员开展物理建模能力评价活动的积极性。同时根据实际情况，邀请学生代表参与到评价小组中。其二，明确物理建模能力评价形式。科学的物理建模能力评价形式可确保评价工作质量以及评价工作效率，因此应积极探讨相关的物理建模能力评价形式，可采用学生自评、评价小组评价、他人评价相结合的形式，将各种评价形式的评价结果进行综合的汇总，得出最终的评价结论。其三，做好物理建模能力评价优化。物理建模能力评价过程中难免会出现一些不足，发现问题时应抱着积极的态度，做好细节上的优化与调整，确保评价工作能够根据实际情况进行动态的调整。

例如，“碰撞模型”常用于考查学生对动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律的理解与灵活运用的熟练程度。若对该模型认识不清晰，便难以根据实际情况对物体的运动过程进行合理划分，无法找到解题思路。因此应充分认识到碰撞模型的重要性，结合碰撞模型特点，严抓建模能力评价落实，构建以学科带头人为小组的评价小组，抽取能力较强的物理教师作为评价小组的骨干，结合高中物理教学进度制定完善的建模能力评价方案与细则，做好建模能力评价效果的总结与评估，认真总结经验教训，及时发现与解决评价活动中的问题，更好地提高建模能力评价水平。

四、做好物理建模能力评价反馈

高中物理建模能力评价应认识到评价的目的性，不能仅将评价目的放在将学生划分成高中低层次上，应端正对评价活动的认识，及时反馈学生建模能力评价结果，使学生能够正视物理建模的不足，以鞭策其以后更好地学习，有针对性地巩固物理建模的薄弱点，使其能够不断地突破自我，更好地掌握物理建模的相关技巧，实现物理学习成绩的提升。反馈物理建模能力评价结果时，一方面，应关注学生的情感体验，防止挫伤学生的自尊心。高中学生自尊心较强，尤其对于一些建模能力稍差的学生而言，公布建模能力评价结果，很容易挫伤其学习的自信心，使其产生抵触心理，因此，反馈评价结果时应注重保密性，使其自己知道结果即可。另一方面，应做好细节上的分析，明确哪些问题不是由智力因素引起的，使学生能够正确、认真地审视自身的建模能力，并能以乐观的心态积极解决物理建模存在的问题。另外，反馈评价结果时应帮助学生树立物理建模的自信心，在指出其存在问题的基础上，给予一定的肯定与表扬，提高其建模体验的同时，让学生能够再接再厉。

例如，“传送带模型”模型可与受力分析、运动学知识、能量知识结合起来，习题情境复杂多变，尤其因涉及相对运动，较为抽象，不易理解，很多学生遇到相关情境不知如何有效切入。为督促学生认真学习该模型，深化学生对该模型的理解，使学生在解题中能够做到融会贯通、举一反三，应做好学生的该模型建模能力评价，认真反馈评价结果，帮助学生更好地认识自己是否真正地掌握该模型。传送带模型建模能力评价活动中在明确评价指标、评价内容的基础上，积极开展评价活动，从多个方面对学生的建模能力进行分析，得出了最终的评价结果。而后逐一地与学生沟通交流，将评价结果告知学生，使其能够正确对待评价结果，既要能够看到自身的优点，又要做好评价结果的分析，认真回顾自身的建模过程，准确定位物理建模中的问题，尤其针对因粗心大意出现的建模问题，要求其认真改正，并建立专门的错题本，做好课下的复习。

五、重视物理建模能力评价指引

为充分挖掘物理建模能力评价价值，更好地促进学生物理建模能力的提升，应重视物理建模能力评价后的指引，使学生能够向着正确的方向发力，深化对物理各种模型认识与理解的同时，逐渐缩短与其他学生的差距。一方面，学生得到建模能力评价结果后，要求其认真对待，给学生预留专门的时间，要求其对照建模能力反馈结果，认真反思，找到造成建模能力不高的原因，结合自身实际制定切实可行的举措，认真弥补物理建模中的不足，鼓励其与其他学生做好物理建模心得的交流，抱着学习的心态，多向其他学生请教，不断地突破自己、提升自己。另一方面，结合学生实际情况多与学生进行针对性的交流，拉近师生间距离的同时，更好地监督学生，通过与学生的认真沟通了解学生的反思是否到位，是否及时改正了物理建模中的问题，尤其注重给予学生物理建模的点拨，使其及时弥补物理建模理论的短板，在以后的学习中有针对性地锻炼物理建模能力。另外，物理建模能力的提升是一个缓慢的过程，应指引学生制定明确的目标与详细的计划，将目标与计划进行细分，落实到每一节课上，持之以恒，不断地发现问题、解决问题，确保其物理建模能力能够循序渐进地提升。

例如，滑块模型在高中物理中占有重要地位，是高中物理各类测试以及高考的常考模型。为使学生更好地掌握该模型，深入把握滑块模型的精髓，应做好学生该模型建模能力的评价，为充分发挥建模能力评价的促进作用，应将评价活动后的指引工作提升到应有高度，绝不能终止于获得评价结果，充分挖掘建模能力评价的价值。滑块模型建模能力评价活动中，为帮助学生更好地克服建模中的困难，先要求学生进行充分反思，找到影响滑块模型建立的相关因素。通过与学生沟通交流不难发现，对于大多数学生而言，对相对运动以及相关的运动过程理解不深入是阻碍构建正确模型的重要原因。针对这一情况，可制作、展示直观、动态的多媒体课件给予学生指引，并通过与学生积极互动，使学生能够真正地顿悟，搞清楚滑块模型中不同对象位移之间的关系，更好地理解与把握该模型的本质。遇到相关的问题，在模型的指引下能够迅速正确地构建物理方程，确保物理问题得到有效的突破。

高中物理建模能力评价不仅有助于掌握学情，而且可以给学生开展针对性的学习活动带来较高价值的参考，因此应提高思想认识，将物理建模能力评价工作落到实处，认真学习与研究相关理论，并积极应用于实践中。与此同时，做好物理建模能力评价活动经验教训的总结，在认真学习相关理论的基础上，分析物理建模能力评价各个环节，结合学生实际情况，做好评价活动细节上的优化与调整，确保评价活动更加科学合理，真正地成为学生学习活动中的助推剂。