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王海玲:新课改背景下高中物理建模能力培养策略

王海玲
  
理论与实践网络论坛
2023年7期
赤峰市林东第一中学 025400

摘要:在高中物理教学中有效渗透建模思想有助于学生物理建模能力的培养。学生所拥有的物理建模能力直接影响着物理学习的效果。目前,在物理教学活动开展的过程中,物理老师忽略了物理建模思想的渗透,不重视学生物理建模思维能力的培养,严重地影响了学生在物理方面的发展。基于此,强化建模思想在初中物理教学中的渗透对学生的发展有着非常重要的现实意义。

关键词:新课改;高中物理;建模能力;

引言

信息化时代下,社会经济迅速发展,社会对高素质人才的需求也越来越大,因此,教学中要摒弃传统模式。以高中物理教学为例,实验是教学的核心,如果无法实现实验与知识的结合,学生将难以透彻理解和掌握很多物理知识,因此,探索改革路径势在必行。而物理建模正是解决这一问题的关键所在。因此,本文基于新高考角度对高中物理建模教学的相关内容展开了探索。

一、高中物理建模的意义

(一)培养学生的创新意识

有助于学生创新能力的培养学生在构建物理模型的过程中需要通过相关的物理实验进行不断地探究、归纳和总结,这有助于学生创新思维的激发和创新能力的培养,让学生充分地体验到探究物理知识的乐趣,有助于学生物理学习兴趣的培养。

(二)培养学生的核心素养

物理核心素养的形成是高中物理教学的关键。高中物理中的知识要素较为抽象,如果借助物理模型开展教学,需要重点突出物理问题的核心主干,及时梳理问题思路,将问题化繁为简。这个过程可以不断强化用物理模型解决问题的意识,使学生能够结合问题情境实现问题的延伸,在不断“提出—分析—交流”的互动中深化核心素养的要素,实现学生的全面发展。

二、新课改背景下高中物理建模能力培养策略

(一)建立物理观念,掌握物理原理和规律,奠定学生物理建模的基础

在高中物理学习过程中,学生会遇到许多抽象的物理概念,如自由落体、弹性碰撞、电场、质点等。对此,教师应帮助学生掌握物理概念和规律,并在此基础上建立物理模型,使学生明晰物理模型成立的条件和模型的特点,帮助学生在解决复杂物理问题的过程中能够自主构建物理模型。例如,在曲线运动的教学过程中,教师一方面通过生活实例及实验展示,使学生了解什么是曲线运动,一方面通过小组活动,引导学生对生活中的具体情景进行分析,探究做曲线运动的物体的轨迹以及受力特点,总结出物体做曲线运动时的规律。为了更好地理解和掌握曲线运动,教师需要引导学生系统分析曲线运动的特点。曲线运动的特点可以归纳为两类:第一类是从运动学的角度得到曲线运动的速度方向为轨迹某点的切线方向,以及曲线运动是变速运动的性质;第二类是从力学角度分析曲线运动所受合力(或加速度)和速度的关系,即合力(或加速度)不能等于零并且指向轨迹的内侧。由此可以看出,研究曲线运动的关键是明确物体受力和运动的关系。通过分析曲线运动的特点,学生加深了对这一知识的理解,从而为曲线运动建模奠定了扎实的物理知识基础。

(二)培养学生严谨的物理逻辑思维

高中物理题目强调的是学生综合能力的应用,一道物理大题往往是由多道小题组合而成。学生习惯于采用套公式解决问题,但这样的求解思路遇到综合题时往往难以实施。因此,在开展思维拓展的过程中,教师应注重学生逻辑思维的培养,不能简单地将物理知识当作一个单独的知识点,而是要将所有的知识点完整地串联起来。例如,假定一辆汽车的正前方有一辆自行车在行驶,其中自行车匀速行驶的速度为6m/s,而汽车以18m/s的速度追赶前方的自行车,如果二者之间是同向运动的,则(1)二者之间第一次相遇时需要花费多长时间;(2)当汽车遇到自行车后立刻进行刹车,刹车的加速度是2m/s,则两者再次相遇时需要花费多长时间。第一个问题很多学生通过直接套用公式的形式进行综合求解,但在解答第二个问题时,这部分内容仅仅依靠套公式的方法无法直接得出答案,必须根据实际物理情境构建追及相遇问题的模型,尤其要对汽车减速到零时进行重点分析,根据运动的变化情况综合判断相遇时汽车是做匀减速直线运动还是处于静止状态,这是建模开展问题分析的核心所在。因此,在开展物理模型分析的过程中,要始终保持严谨,不能忽视任何一个模型条件。

(三)评价反馈物理建模能力

评价高中生物理建模能力需要关注其目的性,不能把划分学生层次作为评价的基本目的,需要正视评价活动,对学生建模能力的评价结果要给予及时反馈,进而推动学生更好地投入课堂。对物理建模中的不足之处有针对性地进行巩固,不断突破自我,深入掌握物理建模方法,达到提升物理成绩的目的。在对物理建模能力评价成果进行反馈中:其一,注意学生情感体验,不可伤其自尊。高中生有着较强的自尊心,特别是对那些建模能力较弱的学生来讲,对评价结果的公开,会伤害其自信心,令其生成抵触心理,所以,在对评价结果反馈时,要将保密工作做好。其二,分析好细节,分析问题是何种非智力因素造成的,进而确保学生可以认真、正确地审视自我建模能力,并积极地参与到物理建模问题中来。同时,对评价结果反馈时,要将学生的自信心树立起来,在将问题提出来后,给予相应的表扬和肯定,提升其建模体验的同时,不断推动学生进步。例如“传动带模型”能够与运动学、能量知识以及受力分析知识结合起来,习题情境多变复杂,特别是与相对运动有关联性,比较抽象、复杂,理解起来较为困难,一些学生在特定情境内找不到切入途径和方法。为了引导学生将此模型认真学好,更好地理解此模型,在解题中可以举一反三、融会贯通,需要科学评价学生的建模能力,对评价结果进行认真反馈,让学生明确自己有无真正理解和掌握此模型。评价传送带模型建模能力时,在明确评价内容与指标的前提下,应该把评价活动积极设定出来,从多个角度分析学生的建模能力,进而得出相应的评价结果。

结束语

综上所述,在高中物理教学活动开展的过程中建模思想的有效渗透有着非常重要的价值和意义,物理老师要引导学生意识到建模思想的应用对于物理知识学习的重要性,将建模思想渗透到物理概念教学、物理规律教学以及物理实验教学的全过程中,不断深化学生对建模思想的应用,帮助学生形成物理建模的思维方法,培养学生的物理核心素养。

参考文献:

[1]赖永强.关于核心素养导向下的高中物理建模能力培养的思考[J].中学理科园地,2019(6):6-7+10.

[2]康海涛.浅谈学科核心素养背景下的“小船过河”模型[J].高考,2018(21):255.

[3]罗翀.进阶式物理建模教学的设计与实施[J].教学与管理,2019(34):70-72.

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