初中科学教学中模型方法的应用研究

陶群仙

【摘要】在教育快速改革过程中，教师摒弃了传统的填鸭式教学，大显身手，总结了多种教学方法，其中，建立模型解决问题就是初中科学教学中常用的方法，帮助学生快速理解教材内容，提高学生逻辑能力、思维能力等，可以说，在初中科学教学中，应用模型方法对学生未来发展起着十分重要的作用。本文根据自己的教学经验，利用具体案例进行探讨，提高学生建立模型能力，帮助学生养成质疑、反思等的科学素养。

【关键词】初中科学教学 模型方法 应用

【中图分类号】G633 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）03-0174-02

前言：

自素质教育成为我国教学主要目的之后，现代教育发生巨大变化，教师转变了传统的以自身为主导的教学模式，学生在课堂上的地位逐渐提高[1]。以学生为主体的教学理念使学生感受到了教师重视，课堂积极性提高，也极大推动了学生的全面发展。模型方法是一种突出学生主体地位的典型教学法，文章简单介绍了模型方法在初中科学教学中的应用。

1.模型方法的概述

模型主要分为物理模型、概念模型、数字模型等，物理模型主要是指以实物或图画形式表达认识对象特征的模型，如：受力分析图解；概念模型主要是指以图示、文字、符号等来抽象概括出事物特征的模型，如：植物光合作用；数字模型主要是指以数字形式描述一个系统，如：重力与质量的关系[2]。

模型方法主要指代的是以研究模型为主体，展现物质原型形态、特征的一种科学方法，属于逻辑方法中的独特形式。运用模型方法，能够有效表达出认识对象的形象，具有化繁为简，化难为易的特点。因此，在初中科学教学中，为提高学生对科学课的理解能力，提高学生逻辑思维，教师将模型方法引入教学中，并获得了较为理想的课堂效果[3]。

2.模型方法在初中科学教学中的应用

2.1在概念教学中应用模型方法

在科学课程中，概念能够反映客观对象本质属性，是人们对某些事物进行分析、比较、综合最终概括出的思维形式，概念的掌握是学生学习更深入内容的关键，因此，提高学生概念学习效率与理解能力非常重要。概念具有一定的抽象性，在概念学习过程中，若学生抽象思维能力不足，或者缺乏感性认识，则很难理解概念具体含义，影响学生对科学概念的学习与掌握。若在科学教学的概念学习中运用模型方法，将概念内容直观呈现在学生面前，能够达到事半功倍的效果。

如：在科学教学中大气压概念教学，是学生遇到的一个难点。而造成学生对大气概念理解与掌握能力差的主要因素有以下几点：①大气压强是一个抽象事物，学生对其存在感缺乏认知；②大气具有流动性；③大气并不是一成不变的，受到密度、温度等多种因素影响；④初中生自身对问题的整体把握以及分析能力有限等。上述问题直接导致了学生对大气压概念的认知模糊，影响了学生对概念的理解与掌握。

为提高学生对大气压概念的掌握，教师应精心为学生设置问题，如：水的压强具有什么特点，其具有这种特点的原因，空气与水间具有哪些相似之处，处在空气中的物体是否会受到压强的影响等。通过水的对比，引导学生理解大气压概念，之后，教师可展示瓶吞鸡蛋试验，通过加热瓶中空气，将熟鸡蛋放在瓶口，让学生观看大气压慢慢将鸡蛋压入瓶中的过程，让学生直观看到大气压。或是让学生体验拉开吸力不同吸盘所用的不同力度，以此让学生感受到大气压的各种变化与特点等，提高学生对大气压概念的学习。

2.2在科学过程分析中应用模型方法

在浙教版初中科学课八年级下册《原子结构的模型》一课中的卢瑟福模型时，教师可先行确定教学目标：体会黑箱方法；利用输出信息构建合理的原子结构模型。该种构建模型的方式是一种化繁杂为简单的教学方式，教师多借助多媒体动画或者实物类比的黑箱帮助学生构建原子结构模型。

在这一过程中，教师可先带领学生开展猜谜活动，激发学生课堂积极性，在学生百思不得其解时，为学生讲述解决問题的关键，为学生模型构建提供思维基础，具体步骤如下：首先，教师将红外线测试器与黑箱摆放在全体学生都能看到的高度，打开测试器，让红外线水平射入空箱，让学生观察黑箱壁上红色光斑数量。其次，在箱子内依次悬挂不透明小球与大球（避免学生观看到），再次水平射入红外线光束，观察光斑数量，学生会发现光斑数量与大小发生变化，让学生猜测箱内球的大小、数量。之后，教师可在多媒体上利用视频形式为学生展示卢瑟福粒子试验的操作过程并讲解每一步骤蕴含的思想，保证学生了解其中每一步的关键，让学生独自分辨黑箱试验、输出信息与输入信息，并根据粒子大多数通过、少数偏转等输出信息，推测出金原子中具有一个带正电的小却重的中心体原子核，最终，学生可利用上述信息建立模型，详细展示卢瑟福试验。

3.总结

综上所述，在科学教学中，模型方法教学是近几年教师常用的一种教学方法，能够有效帮助学生理解较为抽象的知识，化繁为简，提高学生学习效率。文章通过例子介绍了模型方法在概念教学中的应用，以及其在科学过程分析中的应用，以此提高学生建模能力，增强学生的分析问题能力与抽象思维能力。

参考文献：

[1]任丽君. 模型法在初中物理教学中的应用研究[D]. 苏州大学， 2016（6）：36-38.

[2]肖华平.建立模型法在初中科学教学中的应用研究[J]. 新课程·中旬， 2016（4）：110-111.

[3]毛勇兵.数学模型在中学物理教学中的建构与应用研究[J]. 数理化解题研究， 2016（6）：58-59.