引用物理建模 打造高效课堂

◎王琦

引用物理建模 打造高效课堂

◎王琦

随着高中物理新课程改革春风的沐浴，物理课堂已经涌现出一种新的气息，老师的教学理念得到更新，教学模式渗入物理模型的内容，目的为了激发学生学习物理的兴趣，调动学生参与物理知识的探究，加强对物理创新设计的理解，培养学生的创新意识，创新能力，掌握学习物理的技能技巧，拓展学生对物理理论与生活实际的融合，提高学生发现问题，分析问题，解决问题的水平，使物理课堂更加优质高效。

高中物理；物理建模；拓展思维；高效课堂

在我们教学过程中，很多学生学得非常累，经常会出现概念混淆、物理过程分析不清等情况，即使在物理上倾注了很多的心血也不见得能够学好。通过和学生交流及与同事的探讨，我发现很大的原因是学生在学习的过程中只会记概念、规律等静态结论，而不重视得出结论的过程，只会照葫画瓢，模仿性地解决一些简单的物理问题。如果能通过逻辑分析，提炼出现实情景的物理模型，然后纳入到相关的知识体系中去加以处理，就能提高学生解决问题的能力。在物理教学中，为了让学生学会从自然生活、生产和物理实验中，抓住主要问题，忽略次要因素，建立起物理模型，然后应用物理模型的特点或规律分析解决问题，从而达到培养学生灵活思变、创造性思维的能力，也可以使物理教学走出“题海战术”的误区，更好地实施素质教育。

一、引入物理建模的必要性

物理学的目的就在于认识自然把握自然。但是，自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着于丝万缕的联系，并处在不断的变化之中。面对复杂多变的自然界，人们在着手研究时，总是遵循这样一条重要的方法论原则，即从简到繁，先易后难，循序渐进，逐次深入。根据这条原则，人们在处理复杂的问题时，总是试图把复杂的问题理想化，抓住问题的主要方面，忽略次要方面，转成比较简单的问题，或分解成若干个比较简单的问题。象这样只考虑了问题的主要方面的简化了的问题，就是物理模型。“物理模型”的建立是一个创造性过程，对物理模型的认识和理解也是一个创造性的过程，一个培养创新能力的过程。可见，引导学生真正认识和理解甚至建立“物理模型”，显然是培养学生创造性思维和创新能力的不可多得的途径。

二、开展物理建模的重要作用

1．物理模型有助于学生更新观念 帮助学生建立物理模型，是教学任务之一，也是教育思想和教学观念更新的体现。建立物理模型不仅把复杂的问题化解为比较简单的问题，更向学生宣扬科学家们那种大胆联想，勇于构建物理模型（甚至包括失败的物理模型）的创新思维，让学生体验到科学家们为人类、为科学寻求真理的进取精神和科学态度，唤起学生们对建模意识重要性的认识，激发他们的兴趣，逐步提高他们分析问题解决问题的能力，从而达到培养学生创新能力的目的。在初中物理教学中，实验观察是建立理想化模型的基础，抽象分析和形象想象是建立理想化模型的基本手段，观察、分析、抽象、想象是建立理想化模型的一般方法和过程。在物理教学中有意识地引导学生认识这些物理模型的建立历程，对学生的“建立物理模型”能力的培养，可以起到潜移默化的作用。

2．物理模型有助于学生知识的整合，提高解决问题的能力 在初中物理教学中，分析好每一个“物理模型”的思维固然重要，但更重要的是引导学生去领悟这种思维过程，去品味这种思维过程，例如，在讲“自由落体”时，就应该引导学生去理解，为什么要把物体的下落运动理想成“自由落体”，从而明确学习“自由落体”的实际意义，经过引导、启发、分析，学生自然而然地就会领悟到其中的奥秘。建模使物理问题化难为易，化繁为简。这样不仅降低了教学难度，增强了学生学习的自信心，还可取得教学的有效性。同时正确运用科学抽象思维方法去处理物理问题，有助于学生思维品质的提高，有助于培养学生的创新思维，是培养学生创新能力的有效的途径。

3．物理模型有助于学生适应新课程改革的要求 在课改中，尤其是在当前减负增效的背景下，一对十分突出的矛盾是丰富的教学内容与不断减少的教学时间的矛盾。如何让学生在较少的课时内，掌握更丰富的物理知识和能力，建模教学不失为一种有效方法，通过物理模型建立，以已掌握的基本模型为“源”，以待研究的新模型为“靶”，引导学生去思考、分析物理现象，加强知识之间的链接、迁移，对促进学生理解，提高学习效率有很大的作用。

三、践行物理建模的有效策略

1．提高认识，重视过程 对研究对象建立理想的物理模型和在研究物理过程中选择最简单的物理模型，在教学中是经常涉及到的，但学生总不能从中得到启示。从教的角度来讲，没有足够的认识；从学的角度来看，没有引起足够的重视。没有相应的训练，学生“建模”能力根本无法得到相应的提高。这是物理教学中的一个薄弱环节，应引起教师足够的重视。

2．归纳总结，举一反三 为了给学生更多的空间，让学生较独立地进行科学探究，培养学生的自主探究、自主学习、自己解决问题的能力。学生建模能力的培养需要一种和谐的环境，初中物理课堂教学足以营造培养学生创新意识及创造能力的良好环境。在初中物理复习中，我们可借助模型的建立，对同类、相似的问题进行比较、概括、总结，使学生触类旁通、举一反三。

3．化难为易，化繁为简 中学物理教材中有许多物理知识比较抽象，学生往往不易理解和接受，并会因此而失去学习的信心。但如果借助“物理模型”教学，通过采用模型方法，突出物理问题的主干，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理图象，使物理问题化难为易，化繁为筒，这样不单起到降低教学难度增强学生学习的自信心的作用，同时还潜意识地培养了学生的创新能力。

4．运用课件，激发兴趣 多媒体教学是现代先进的教学手段，集影视、声音、动画于一体，对许多物理知识通过单调、枯燥讲授无法讲清楚的问题，可以通过多媒体创设地美轮美奂的教学情境，更直观艺术呈现在学生面前，这种新鲜、新颖的教学手段紧紧地抓住学生的眼球，使学生的耳听、眼看、脑思、手写有机的接合起来，同时也张扬了学生的个性，激发了学习物理的创新思维、开放思维，实践证明教学效果事半功倍。

总之，综上所述，在中学物理教学中，教师循序渐进地启发、引导学生，合理建立、应用物理模型，不但要落实“知识与技能”的目标，还要注意落实“过程与方法”、“情感态度价值观”的目标。有效运用物理建模可以开发学生智力，同时提高解题技巧，举一反三，触类旁通。

［1］苏明义，中学物理教学建模．广西教育出版社，2003．

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

（作者单位：江苏省沭阳县华冲中学 223600）