高中物理教学中培养学生的建模能力

李作祥

在新课程背景下，对学生的思维要求较高，不仅局限于课本上的内容.高中物理教学注重学生抽象思维的发展.在高中物理教学中主要以一些理想模型为基础.学生普遍感到高中物理难学.

一、高中物理教学中构建理想模型存在的问题

理想模型是为了便于物理学习或物理研究而建立的一种高度抽象的理想客体，突出事物主要因素，忽略事物客观因素.如刚体、轻杆、平动运动、理想气体模型等.构建理想模型，不仅是研究物理学的一种基本方法，也是物理教学的一种有效手段.物理学中的基本概念可以通过理想模型来描述，物理问题也可以通过理想模型来简化.因此，在高中物理教学中构建理想模型具有重要作用.

学生普遍反映物理是高中最难学的一门课程.在学习中出现物理概念模糊不清，理想模型认识不到位等问题，直接影响学生的学习效果.產生这些问题的原因有：（1）思维方式的不同.初中物理所涉及的物理问题，大多属于直接的自然现象.初中生在学习过程中的思维活动，主要以具体的形象思维为主，对理想模型等抽象物理模型应用较少.高中物理所研究的现象大多是比较复杂、抽象的，大多数要用定量的方法进行分析，在此过程中构建理想模型必不可少.分析物理问题，要以模型为基础，多方面、多角度地分析问题.若只是沿用初中思维方式，则理解理想模型有种种困难.（2）意志品质薄弱，不能独立思考.在处理高中物理习题时，学生往往有选择地处理习题，遇到较难的物理习题时，不会运用理想模型的知识来思考，等到教师讲解习题，才在问题上做些笔记；只会被动地接受知识，没有自我思考的过程，对教师的依赖性太强.这不利于学生掌握理想模型.（3）学习兴趣不高.心理学指出，兴趣是产生注意的基础，是求知的动力.实践证明，浓厚的学习兴趣是学生刻苦钻研、勇于攻关的强大动力.高中物理偏难，有些学生丧失对物理的兴趣，对理想模型的认识只是一知半解.

二、在高中物理教学中培养学生的建模能力

新课标指出，认真听讲、积极思考、动手实践、自主探索、合作交流等，都是学习的主要方式.教师只有准确把握自己在教学中的地位，才能使课堂成为有活力的卓越课堂，培养学生的能力.

1.培养学生建立物理模型的意识.在教学过程中，教师要引导学生树立物理模型的意识，让学生逐步认识到华丽题目的背后就是赤裸裸的理想模型，引导学生做题要抓住题目本质，联系自身掌握的知识，促进知识迁移.也就是说，教师要培养学生把问题转化为物理模型来研究的意识和习惯.

2.利用有利因素，培养学生的建模能力.首先，随着信息技术的快速发展，教师利用多媒体课件上课已经成为一种常规的教学方式.事实说明，多媒体技术的应用，在习题练习、课堂讲解、知识巩固、增加教学的生动性、激发学生的学习兴趣等方面有促进作用.利用多媒体教学，可以直观生动地展现出抽象的、不好描述的物理模型，从而加深学生的印象.其次，适当学习物理学史，促进理想模型的学习.这样，不仅能够提高学生对物理学习的兴趣与热情，而且是培养学生的建模能力的一种有效手段.再次，物理是以实验为基础的学科.物理实验，是检查学生是否掌握某一理想模型规律的重要手段，也是培养学生的建模能力的重要手段.通过实验，把模型转化为实际，培养学生的动手能力、思维能力、创新能力.最后，教师要不断提高自己的能力，跟随时代的步伐.社会在进步，科技也在发展.每年高考题中有关于新科技应用方面的题目，顺应了时代的潮流.这就要求教师要不断学习，通过自己的人格魅力，抓住学生的眼球，吸引学生的内心.

3.“温故知新”，对过去的理想模型进行复习.每过一段时间，教师要对过往的理想模型进行复习，并且要引导学生有自我复习的意识.例如，隧道显微扫描器是怎样测试隧道长度的？如果学生熟悉光的理想模型——光是有箭头的射线，这个问题就能迎刃而解.在学习过程中，总结知识、积累经验是必要且重要的.理想模型正是为适应实验观察和科学推理的研究方法而提出来的.学生学习物理的目的之一是具有物理建模意识，具备物理建模能力.这是高中物理教师必须完成的重要工作.

总之，高中学生所学的每一个物理原理、定理都有相应的理想模型.理想模型作为一个重要手段，在高中物理教学中具有重要作用.学生要从思想上重视理想模型的学习；培养自己的学习兴趣，加深对理想模型的理解；巩固自己所学的理想模型；理论和实际的相结合，利用理想模型解决实际问题.在这个过程中，教师应对学生加以辅助，解答学生的问题，培养学生的能力.只有这样，才能在高中物理教学中培养学生的建模能力.