核心素养导向下构建高中物理模型的能力研究

伯军霖

摘要：近年来，随着教育事业改革的不断深化，学校在培养学生文化知识与综合素质的基础上，越来越重视核心素养指导对于学生学习及成长的意义，对于高中学生在构建物理模型的过程中，能够有效的帮助学生直观的去理解抽象的物理知识，从而提升其知识归纳总结能力与问题模型化处理能力，并能够强化其物理能力以及思维能力，基于此背景下，本文针对核心素养导向下高中物理模型构建能力展开了探讨，希望能对教学质量以及学生核心素养的提升有所帮助。

关键词：核心素养;物理模型

前 言

高中阶段是学生成长与发展的重要阶段，物理则是高中课程教育体系中重要的一门学科，其逻辑性较强，知识较为抽象，尤其是物理模型的构建，其本质上是在相关物理结论的指导下，通过人为归纳总结，从而将物理原理模型化，由此获取相关知识与规律的一个过程，其对于培养高中学生的核心素养有着重要的是实际意义。因此，教师要充分发挥自身指导作用，让学生更积极主动地参与到物理模型的构建中去，从而逐步培养其在今后社会发展中必要的品格与能力。

一、 引导学生主动掌握建立物理模型的方法和步骤

1.建立物理模型的方法。许多教师在教学中往往只注重让学生记住物理模型，以及利用物理模型解题的一些经验，很少进行深层次的引导和分析。这种教学方法只把知识灌输给学生，在这一过程中能得到锻炼的只有记忆能力，解决实际问题时，只会生搬硬套。由于实际问题的千差万别，往往会张冠李戴，而遇到较为新颖的物理情景时就会感到无从下手，因此，学生的分析问题和解决问题的能力并没有得到提高。要真正提高学生分析问题和解决问题的能力，教师必须遵从教学规律，让学生成为习的主体，通过在教师引导下进行探究学习过程，学到分析问题和解决问题的方法。

2.模式化构建模型步骤。在高中物理课堂教学中开展建模教学的基本教学程序应有以下五个教学环节组成：创设情境→建模准备→建立模型→应用模型→反馈评价。其中应用模型环节分为两部分：利用模型形成概念和规律、应用物理模型解决问题。教师在教学的过程中要反复强调，反复演练，为学生构建模型能力的提高打下坚实的基础。

二、充分利用教学资源降低构建模型的难度

1.教师要在教学中通过充分展示知识发生发展的过程，用来帮助学生建立准确的物理模型。传统的物理教材安排的教学内容虽然都是经过选择、经过缜密的思考而应用的模型和例题，但对于学生来说，具有较强的抽象性，很难理解所学内容。教师要充分利用实验、图形图片、电视录像、多媒体课件等手段再现知识发生发展的过程，从而降低学生学习的难度，并将物理学研究问题的方法和物理思想寓于情景之中，使学生在潜移默化中掌握分析物理过程、建立正确物理情景和模型的方法。例如，讲解牛顿第一定律时，伽利略斜面实验是学生第一次接触到的理想实验，教师可以利用图片或动画形式，再现模型建立的推理过程，让学生知道理想实验是建立在可靠事实的基础上的一种科学方法，从而理解牛顿第一定律所描述的虽然是一种理想化的状态，但它正确地揭示了自然规律。

2、 构建物理模型，必定要采用恰当的方式、方法，将收到事半功倍的效果。抽象化，抽象是指从具体事物中抽取某個或某些状态、属性等，它是物理模型构建的主要方法之一。类比法，在物理学的研究中，发现许多物理现象之间存在着许多相同或相似的物理属性，从而建立起相应的物理模型。理想化方法，理想化方法是构建物理模型最主要的一种方法，他是将欲研究的物理现象加以简化，抓住主要因素，忽略次要因素，即将其理想化，找出他们在理想状况下所遵循的基本规律，并构建出相应的物理模型。构造法，构造就是理想。当所研究的物理现象不能直接感知，或现有的物质、实验条件还不能进行现实模拟时人们可以根据已知的物理原理、物理规律等对所研究物理现象提出一种假定性的推测和说明，从而建立起相应的物理模型。如光的辐射现象说明了光的波动性，而光电效应现象又说明了光的粒子性，为了解决这两类实验事实的矛盾，爱因斯坦提出光同时具有波动性和粒子性，从而建立起了光的波粒二象性模型。另外还有等效代换法，唯象法、微元法与选代法、量纲法等。

三、重视思维程序训练

1.让学生养成利用发散思维审题的习惯。发散思维即求异思维，是一种多向思维方式。形象地说，就是从一点出发向知识网络空间发出的一束射线，使之与两个或多个知识点之间形成联系，从而不断地在知识学习和总结中形成利用发散思维的习惯。

2.依据研究对象所满足的各个条件建立对应的物理模型。利用图形或符号表示，使复杂的物理过程图形化、符号化，边审题，边画图，并分别把条件和问题用字母符号注在图上，示意图能使解答问题所必须的条件同时呈现在视野内，这样不至于因忘记条件或问题而中断解题过程。图像成为思维的载体，视图凝思实际上是视觉思维参与了解题的过程。一方面在平时教学中，要重视教学中示意图画法的训练，教会学生如何通过审题，画示意图，从易到难，逐步消除思维障碍;另一方面在学生做题过程中，重视画图习惯的培养;还要让学生养成审题画图的好习惯，完成由静态到动态物理过程间的转化。

3.利用示意图帮助理解题意，挖掘各物理量间的联系。努力找到问题所满足的定量和定性的规律，并建立方程求解，相对复杂的综合题常常由多个相关联的物理模型组成，只有准确还原设计题目时所依据的物理模型，将复杂的物理模型转化为简单的物理模型，有助于学生建立正确物理模型、提高应用物理模型的能力，这是提高学生解决实际问题能力的有效教学策略。

结 语

物理模型在高中物理教学中有举足轻重的作用，而物理模型的建立和应用能力不是一朝一夕就能有所成效的，它需要师生间密切协作，要经过长时间的训练和观察培养，在应用中不断地总结，才会在学科思维能力等方面有质的飞跃和发展。

参考文献：

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