馬風(fēng)山
摘 要:構(gòu)建物理模型是教師在進(jìn)行教學(xué)的時候,讓學(xué)生用最直觀的方法來認(rèn)識物質(zhì)世界的一個重要方法,但是物理模型也存在著“難學(xué)、難教”這種現(xiàn)象,可以在建立物理模型的過程中,幫助學(xué)生來清晰地記憶難于記憶和難于理解的知識點,這樣可以在教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的方法意識。
關(guān)鍵詞:高中物理;模型;教學(xué)法
我們通過直觀的表達(dá)方式來進(jìn)行物理教學(xué),把抽象的物理知
識變得具體化以及具象化,在不斷深化的過程中培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,還有就是對物理的整體認(rèn)知能力,通過物理模型教學(xué)來提高物理的教學(xué)質(zhì)量。
一、運用模型教學(xué)法來進(jìn)行高中物理教學(xué)的意義
高中物理研究的對象和過程,大部分都是用科學(xué)理想的方法來建立一個理想化的模型和理想化的過程。比如,在進(jìn)行力學(xué)的學(xué)習(xí)中有質(zhì)點模型、單擺模型,還有就是勻速直線運動模型以及自由落體運動模型。物理本身就是一門很抽象的學(xué)科,在進(jìn)行教學(xué)的時候可以給學(xué)生設(shè)定特定的情景,從抽象到具體,在進(jìn)行實際問題解決的時候,可以運用已有的物理知識,根據(jù)研究客體的主要特征來進(jìn)行物理建模,這樣就能夠研究物理的相關(guān)現(xiàn)象,建立物理概念,得出物理結(jié)論。
建模的基本步驟是先進(jìn)行情景創(chuàng)設(shè)—進(jìn)行建模準(zhǔn)備—對模型進(jìn)行建立—形成物理的概念—通過對模型的應(yīng)用來解決問題—最后進(jìn)行反饋評價,但是我們在建模的過程中也會出現(xiàn)一些問題,很多學(xué)生在思路不清晰的時候就會出現(xiàn)概念混淆。模型混亂的情況,學(xué)生即使用心地對物理科目進(jìn)行學(xué)習(xí),也不能有效地學(xué)好物理,因為一些相似知識點的影響,讓學(xué)生對知識內(nèi)容出現(xiàn)遷徙,對現(xiàn)有的知識不能進(jìn)行合理的把握,不善于解決新的問題。
二、開展“模型”教學(xué)法的有效措施
(一)開展對比建模法
對于一些比較容易混淆的概念,我們可以通過對比建模法來進(jìn)行解決。我們所說的對比建模法就是從遵循的物理規(guī)律出發(fā),來運用類比的方法分析模型的異同,進(jìn)而進(jìn)行歸納,并且掌握新模型的一些特征以及要遵循的物理規(guī)律。比如:
1.“追及”“相遇”的特征
“追及”的主要條件是:兩個物體在追趕過程中處在同一位置。兩物體恰能“相遇”的臨界條件是兩物體處在同一位置時,兩物體的速度恰好相同。
2.解“追及”“相遇”問題的思路
(1)根據(jù)對兩物體的運動過程分析,畫出物體運動示意圖。
(2)根據(jù)兩物體的運動性質(zhì),分別列出兩個物體的位移方程,注意要將兩物體運動時間的關(guān)系反映在方程中。(3)由運動示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程。(4)聯(lián)立方程求解。
3.分析“追及”“相遇”問題時應(yīng)注意的問題
(1)抓住一個條件:是兩物體的速度滿足的臨界條件。如兩物體距離最大、最小,恰好追上或恰好追不上等;兩個關(guān)系:是時間關(guān)系和位移關(guān)系。(2)若被追趕的物體做勻減速運動,注意在追上前,該物體是否已經(jīng)停止運動。
4.解決“追及”“相遇”問題的方法
(1)數(shù)學(xué)方法:列出方程,利用二次函數(shù)求極值的方法求解。(2)物理方法:即通過對物理情景和物理過程的分析,找到臨界狀態(tài)和臨界條件,然后列出方程求解。
通過這樣的對比建模法我們可以讓知識點的學(xué)習(xí)更加清晰化,學(xué)生可以通過對比把所學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)化的理解以及分析,最后成為自己的知識體系。在進(jìn)行對比的過程中要先把知識點梳理清晰,這樣才能進(jìn)行有效的對比,不僅僅要找到區(qū)別,還要找到聯(lián)系,這樣對知識的學(xué)習(xí)才是更加全面的。
(二)在解題過程中建立物理建模法
我們在進(jìn)行物理問題實際解決的時候,可以根據(jù)已知條件通過分析來對物理的解題過程進(jìn)行建模,通過分析來建立熟悉的物理模型,在進(jìn)行分析的過程中不斷進(jìn)行知識點的深化。這樣才能夠化繁為簡,對知識進(jìn)行靈活的應(yīng)用。比如,一個消防員從一個平臺上往下跳,下落2 m以后就會雙腳著地,一般都是用雙腳彎曲來減少緩沖,這樣重心可以下降0.5 m。我們就可以計算他在著地的時候,地面對消防員雙腳所產(chǎn)生的平均作用力是自身重力的幾倍?
這個問題就是運用學(xué)生熟悉的物理知識作為背景,把力學(xué)知識進(jìn)
行深化、穿插動能定理等相關(guān)知識,還有就是勻變速直線運動和質(zhì)點等模型。我們可以把消防員想象為質(zhì)點模型,人的運動軌跡就可以抽象為先去做勻加速運動,后又去做勻減速運動的運動模型。原型問題就要通過抽象現(xiàn)象后來進(jìn)行實際問題的討論,那時候我們
就可以用動能定理來進(jìn)行解釋:mg(H+h)-FN h=0,解之:FN=5mg。在這個公式的基礎(chǔ)上來進(jìn)行問題的分析,這樣問題就可以得到簡化,學(xué)生的概念感就會不斷的加深,在規(guī)律理解的基礎(chǔ)上可以提高學(xué)生對問題的分析能力,簡化物理模型,這樣可以提高學(xué)生的抽象分析能力,讓學(xué)生的靈活性不斷得到提高。
通過模型教學(xué)法,讓高中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的時候,更加系統(tǒng)化,通過一整套科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中可以按
照步驟來進(jìn)行問題的解決,在不斷解決的過程中可以完善自己的學(xué)習(xí)方法,在進(jìn)行對比模型教學(xué)法中可以把易混淆的問題理解清
晰。這樣在進(jìn)行解題的時候就會有一個整體的思路。
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編輯 馬燕萍