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關(guān)于高中物理模型教學(xué)論文
摘要：高中物理涉及知識深且廣，難度系數比初中物理大的多，可以說(shuō)物理是整個(gè)高中所學(xué)課程最難的科目。高中生學(xué)習物理十分吃力，甚至不知如何學(xué)，對物理的興趣逐漸缺乏。因此，在教學(xué)中結合現有的知識創(chuàng )設相關(guān)的教學(xué)方法成為高中物理教師教學(xué)的重中之重。模型是一種將特殊的、抽象的知識轉變?yōu)橐话阒R的工具，學(xué)生通過(guò)模型可以解決物理中的很多問(wèn)題。模型教學(xué)應該成為教師目前教學(xué)的重要手段。
關(guān)鍵詞：高中物理;模型運用;教學(xué)方法
高中階段學(xué)生必須掌握的理學(xué)基礎知識是物理，它在理科生運用綜合知識學(xué)習過(guò)程中起著(zhù)關(guān)鍵作用，因此高中理科生必須有效地掌握這一門(mén)課程。高中物理學(xué)習的對象通常是需要建立模型來(lái)研究，而這些模型大多是抽象化的。因此，物理教師在教學(xué)中要注重引導學(xué)生建立、運用、分析物理模型。這不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習物理的興趣，積極主動(dòng)地將物理中復雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單解決，還有利于學(xué)生創(chuàng )造思維能力的培養。
一、模型教學(xué)的含義及特征
模型教學(xué)就是教師在教學(xué)過(guò)程中，引導學(xué)生將生活和自然界中的事物相聯(lián)系，并且歸納本質(zhì)相同或相似的問(wèn)題，然后再總結它們之間的條件、過(guò)程、處理方法、結果，在此基礎上，建立一整套完整的程序，最后得出物理規律的教學(xué)。模型教學(xué)最大的特點(diǎn)是直觀(guān)性，建立模型使得教學(xué)內容更加直觀(guān)，將抽象性、概括性的知識形象化、具體化。用質(zhì)點(diǎn)建立模型的時(shí)候，發(fā)現它的模型就是簡(jiǎn)單明了的、無(wú)大小形狀的質(zhì)量點(diǎn)。物理模型除了具有直觀(guān)性，還有假定性和科學(xué)性的特點(diǎn)。模型的建立是在科學(xué)的基礎上，對其主要內容進(jìn)行歸納總結，使得內容模型化，這種模型化就是一種假設的狀態(tài)。模型教學(xué)還有簡(jiǎn)潔性的特點(diǎn)。物理知識多且雜，在實(shí)際動(dòng)手操作過(guò)程中，是復雜難懂的。因為模型是通過(guò)高度概括的，具有簡(jiǎn)單明了的特性，學(xué)生也容易接受知識、消化知識。
二、模型教學(xué)的重要性
1.模型教學(xué)有利于學(xué)生科學(xué)思維的培養。高中生要想提高物理學(xué)習水平，就要有一定的物理思維能力，正確的科學(xué)思維方法可以幫助學(xué)生具備物理思維能力，物理模型的建立正是培養學(xué)生正確科學(xué)思維方法的關(guān)鍵。在學(xué)生學(xué)習物理的過(guò)程中，他們只注重知識的汲取，往往忽略解題的思維方式，缺乏對不同物理思維方法有不同要求的理解，這影響到學(xué)生學(xué)習物理的效果。引導學(xué)生建立模型的過(guò)程就是學(xué)生思維方法培養的過(guò)程。
2.模型教學(xué)將教學(xué)內容具體化、形象化。高中物理教材大部分的知識都是生澀難懂的，內容不僅抽象而且概括性高，學(xué)生理解起來(lái)很有難度。而物理模型的建立就是將抽象的知識轉變?yōu)楹?jiǎn)單明了的模型，幫助學(xué)生理解物理情景，理順思維渠道。教師通過(guò)模型教學(xué)，突出高中物理教材的主要節點(diǎn)，簡(jiǎn)化次要節點(diǎn)，將教學(xué)具體化、形象化，從而使學(xué)生在物理的學(xué)習過(guò)程中由繁變簡(jiǎn)、由難化易。
3.模型教學(xué)可以創(chuàng )新學(xué)習。物理模型來(lái)源生活，最終也要回到生活中去。高中物理基本問(wèn)題的基礎就是建立物理模型，學(xué)生掌握物理模型，就能將知識活學(xué)活用，不斷創(chuàng )新學(xué)習。創(chuàng )新學(xué)習就是打破現有知識結構，以一種新的形式重新組合知識。物理模型的建立過(guò)程就是知識遷移、重組的過(guò)程。也就是說(shuō)，教師在教學(xué)過(guò)程中模型的建立有利于學(xué)生創(chuàng )新、遷移、重組物理知識，幫助學(xué)生輕松學(xué)物理。
4.模型教學(xué)可以形成科學(xué)的預見(jiàn)。理想的模型建立主要就是突出事物的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化或者舍去不必要因素。這可以發(fā)揮教師和學(xué)生的邏輯思維能力，在現有知識的基礎上得出科學(xué)的正確結果，也可以指明研究方向，從而得出預見(jiàn)性的規律。比如，在平拋運動(dòng)規律研究過(guò)程中，首先舍去次要因素，將問(wèn)題簡(jiǎn)化成兩個(gè)過(guò)程，通過(guò)曲線(xiàn)找到運動(dòng)規律。
三、模型教學(xué)的實(shí)施方法
1.鼓勵學(xué)生認識、建立模型。高中階段是學(xué)生學(xué)習物理基礎知識的階段。在這一階段中，教師可以讓學(xué)生在學(xué)習物理的同時(shí)引導其認識模型，幫助他們在腦海中形成模型的初步印象，然后教師再指導學(xué)生利用現有的物理基礎知識建立簡(jiǎn)單的模型。學(xué)生嘗試模型的建立不僅有利于將所學(xué)的知識有機結合起來(lái)，檢驗自己掌握知識的程度，還有利于及時(shí)補充、修正其他知識點(diǎn)，從而提高物理學(xué)習水平。比如，在高中物理必修一《自由落體運動(dòng)》中，有豎直向上拋等問(wèn)題。其中有一類(lèi)問(wèn)題的已知條件是：物體向上做勻加速運動(dòng)，速度為零后，再反向做勻加速運動(dòng)，這兩個(gè)過(guò)程中的加速度相同。在解讀已知條件時(shí)，教師首先引導學(xué)生認識拋物線(xiàn)模型，再讓學(xué)生思考拋物線(xiàn)、自由落體、力的轉化、勻速運動(dòng)、勻加速運動(dòng)模型之間的聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)理清模型間的聯(lián)系，再綜合利用所學(xué)知識就能將這種類(lèi)似的問(wèn)題解決。教師在實(shí)際模型研究中，要注重學(xué)生模型建立的相關(guān)知識點(diǎn)概念是否理解，模型切入點(diǎn)是否合理，模型公式是否使用正確。這可以有效地檢查學(xué)生在這一章節學(xué)習過(guò)程中的掌握程度，同時(shí)教師能夠及時(shí)進(jìn)行指導糾正。
2.選擇適當的模型，幫助學(xué)生解決物理問(wèn)題。教師在實(shí)際物理教學(xué)過(guò)程中，模型具體化、形象化教學(xué)可以將難點(diǎn)、重點(diǎn)的知識講授清楚，學(xué)生也能夠不斷鞏固所學(xué)。高中物理教材中知識點(diǎn)涵蓋范圍廣且雜，而其中的模型通常是高于實(shí)際的。如果教師在模型教學(xué)中不選擇適當的模型，不根據學(xué)生的學(xué)習進(jìn)度講解模型，學(xué)生就不能了解建立模型的作用。因此，教師要注重選擇最適合學(xué)生的模型，幫助學(xué)生快速運用模型解決實(shí)際問(wèn)題。例如，在解決運動(dòng)員跳水所需時(shí)間的問(wèn)題中，教師就應該建立自由落體模型和拋物線(xiàn)模型。在模型中分兩段，計算時(shí)間并相加，一是豎直向上到拋物線(xiàn)最高點(diǎn)的時(shí)間，二是最高點(diǎn)自由落體到水面的時(shí)間。這兩種模型都涉及到拋物線(xiàn)、自由落體、不同運動(dòng)狀態(tài)下時(shí)間計算方法等知識點(diǎn)。因此，教師要充分了解學(xué)生對知識的掌握程度以及他們的學(xué)習進(jìn)度，詳略得當地講解這兩種模型，才能發(fā)揮模型建立對學(xué)生學(xué)習的作用。
3.重視模型教學(xué)中建立模型的過(guò)程。模型建立的過(guò)程對學(xué)生的學(xué)習起著(zhù)重大的作用。模型建立的過(guò)程是需要學(xué)生親自參與的過(guò)程，它是學(xué)生累積知識的過(guò)程，也是學(xué)生逐漸認識物理規律的過(guò)程。因此，教師在模型的教學(xué)中，要重視學(xué)生建立模型時(shí)的動(dòng)手能力、邏輯思維能力。比如，教師講到高中物理必修二《實(shí)驗：研究平拋運動(dòng)》時(shí)，首先提出引人注目的，諸如炸彈的運動(dòng)軌跡是曲線(xiàn)還是直線(xiàn)的問(wèn)題，以此激發(fā)學(xué)生探討的熱情。再設計一個(gè)小鐵球從桌面水平飛出的實(shí)驗，指導學(xué)生觀(guān)察運動(dòng)軌跡，通過(guò)多次的實(shí)驗，使學(xué)生總結出平拋運動(dòng)的概念。為了有相對的比較，教師還可以設計一個(gè)氣球從桌面水平飛出的實(shí)驗。在多次進(jìn)行實(shí)驗之后，引導學(xué)生討論小鐵球和氣球運動(dòng)軌跡不同的原因，并指導學(xué)生分析出小鐵球和氣球的受力狀態(tài)。學(xué)生進(jìn)行激烈的討論之后，發(fā)現這兩次實(shí)驗中的運動(dòng)路線(xiàn)都是受重力和阻力的影響。這時(shí)候，教師就可以引出平拋的概念，幫助學(xué)生理解平拋是沿水平方向拋出，并且只受重力影響的運動(dòng)的本質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗的設計，有利于學(xué)生結合課本平拋的概念以及參與實(shí)驗的過(guò)程真正體會(huì )到平拋運動(dòng)的本質(zhì)，從而鞏固所學(xué)知識，逐漸培養物理思維能力。
四、總結
建立、重視物理模型是目前高中教師必須實(shí)施的教學(xué)手段，這可以減輕學(xué)生學(xué)習物理的負擔，使他們逐漸提高對物理的興趣，從而培養物理思維能力，真正提高他們的物理學(xué)習水平�？傊�，教師在高中物理教學(xué)中，首先應認識到模型教學(xué)對學(xué)生的重大意義，其次根據學(xué)生的學(xué)習進(jìn)度、學(xué)習情況選擇適當的模型，最后指導學(xué)生嘗試建立模型解決實(shí)際問(wèn)題。
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