◎王琦

引用物理建模 打造高效課堂

◎王琦

隨著高中物理新課程改革春風(fēng)的沐浴，物理課堂已經(jīng)涌現(xiàn)出一種新的氣息，老師的教學(xué)理念得到更新，教學(xué)模式滲入物理模型的內(nèi)容，目的為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動學(xué)生參與物理知識的探究，加強(qiáng)對物理創(chuàng)新設(shè)計的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，創(chuàng)新能力，掌握學(xué)習(xí)物理的技能技巧，拓展學(xué)生對物理理論與生活實際的融合，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的水平，使物理課堂更加優(yōu)質(zhì)高效。

高中物理；物理建模；拓展思維；高效課堂

在我們教學(xué)過程中，很多學(xué)生學(xué)得非常累，經(jīng)常會出現(xiàn)概念混淆、物理過程分析不清等情況，即使在物理上傾注了很多的心血也不見得能夠?qū)W好。通過和學(xué)生交流及與同事的探討，我發(fā)現(xiàn)很大的原因是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中只會記概念、規(guī)律等靜態(tài)結(jié)論，而不重視得出結(jié)論的過程，只會照葫畫瓢，模仿性地解決一些簡單的物理問題。如果能通過邏輯分析，提煉出現(xiàn)實情景的物理模型，然后納入到相關(guān)的知識體系中去加以處理，就能提高學(xué)生解決問題的能力。在物理教學(xué)中，為了讓學(xué)生學(xué)會從自然生活、生產(chǎn)和物理實驗中，抓住主要問題，忽略次要因素，建立起物理模型，然后應(yīng)用物理模型的特點或規(guī)律分析解決問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生靈活思變、創(chuàng)造性思維的能力，也可以使物理教學(xué)走出“題海戰(zhàn)術(shù)”的誤區(qū)，更好地實施素質(zhì)教育。

一、引入物理建模的必要性

物理學(xué)的目的就在于認(rèn)識自然把握自然。但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間總是存在著于絲萬縷的聯(lián)系，并處在不斷的變化之中。面對復(fù)雜多變的自然界，人們在著手研究時，總是遵循這樣一條重要的方法論原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進(jìn)，逐次深入。根據(jù)這條原則，人們在處理復(fù)雜的問題時，總是試圖把復(fù)雜的問題理想化，抓住問題的主要方面，忽略次要方面，轉(zhuǎn)成比較簡單的問題，或分解成若干個比較簡單的問題。象這樣只考慮了問題的主要方面的簡化了的問題，就是物理模型。“物理模型”的建立是一個創(chuàng)造性過程，對物理模型的認(rèn)識和理解也是一個創(chuàng)造性的過程，一個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程?？梢?，引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識和理解甚至建立“物理模型”，顯然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的不可多得的途徑。

二、開展物理建模的重要作用

1．物理模型有助于學(xué)生更新觀念 幫助學(xué)生建立物理模型，是教學(xué)任務(wù)之一，也是教育思想和教學(xué)觀念更新的體現(xiàn)。建立物理模型不僅把復(fù)雜的問題化解為比較簡單的問題，更向?qū)W生宣揚科學(xué)家們那種大膽聯(lián)想，勇于構(gòu)建物理模型（甚至包括失敗的物理模型）的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生體驗到科學(xué)家們?yōu)槿祟?、為科學(xué)尋求真理的進(jìn)取精神和科學(xué)態(tài)度，喚起學(xué)生們對建模意識重要性的認(rèn)識，激發(fā)他們的興趣，逐步提高他們分析問題解決問題的能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。在初中物理教學(xué)中，實驗觀察是建立理想化模型的基礎(chǔ)，抽象分析和形象想象是建立理想化模型的基本手段，觀察、分析、抽象、想象是建立理想化模型的一般方法和過程。在物理教學(xué)中有意識地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識這些物理模型的建立歷程，對學(xué)生的“建立物理模型”能力的培養(yǎng)，可以起到潛移默化的作用。

2．物理模型有助于學(xué)生知識的整合，提高解決問題的能力 在初中物理教學(xué)中，分析好每一個“物理模型”的思維固然重要，但更重要的是引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)悟這種思維過程，去品味這種思維過程，例如，在講“自由落體”時，就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去理解，為什么要把物體的下落運動理想成“自由落體”，從而明確學(xué)習(xí)“自由落體”的實際意義，經(jīng)過引導(dǎo)、啟發(fā)、分析，學(xué)生自然而然地就會領(lǐng)悟到其中的奧秘。建模使物理問題化難為易，化繁為簡。這樣不僅降低了教學(xué)難度，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，還可取得教學(xué)的有效性。同時正確運用科學(xué)抽象思維方法去處理物理問題，有助于學(xué)生思維品質(zhì)的提高，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效的途徑。

3．物理模型有助于學(xué)生適應(yīng)新課程改革的要求 在課改中，尤其是在當(dāng)前減負(fù)增效的背景下，一對十分突出的矛盾是豐富的教學(xué)內(nèi)容與不斷減少的教學(xué)時間的矛盾。如何讓學(xué)生在較少的課時內(nèi)，掌握更豐富的物理知識和能力，建模教學(xué)不失為一種有效方法，通過物理模型建立，以已掌握的基本模型為“源”，以待研究的新模型為“靶”，引導(dǎo)學(xué)生去思考、分析物理現(xiàn)象，加強(qiáng)知識之間的鏈接、遷移，對促進(jìn)學(xué)生理解，提高學(xué)習(xí)效率有很大的作用。

三、踐行物理建模的有效策略

1．提高認(rèn)識，重視過程 對研究對象建立理想的物理模型和在研究物理過程中選擇最簡單的物理模型，在教學(xué)中是經(jīng)常涉及到的，但學(xué)生總不能從中得到啟示。從教的角度來講，沒有足夠的認(rèn)識；從學(xué)的角度來看，沒有引起足夠的重視。沒有相應(yīng)的訓(xùn)練，學(xué)生“建模”能力根本無法得到相應(yīng)的提高。這是物理教學(xué)中的一個薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)引起教師足夠的重視。

2．歸納總結(jié)，舉一反三 為了給學(xué)生更多的空間，讓學(xué)生較獨立地進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、自主學(xué)習(xí)、自己解決問題的能力。學(xué)生建模能力的培養(yǎng)需要一種和諧的環(huán)境，初中物理課堂教學(xué)足以營造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及創(chuàng)造能力的良好環(huán)境。在初中物理復(fù)習(xí)中，我們可借助模型的建立，對同類、相似的問題進(jìn)行比較、概括、總結(jié)，使學(xué)生觸類旁通、舉一反三。

3．化難為易，化繁為簡 中學(xué)物理教材中有許多物理知識比較抽象，學(xué)生往往不易理解和接受，并會因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理模型”教學(xué)，通過采用模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理圖象，使物理問題化難為易，化繁為筒，這樣不單起到降低教學(xué)難度增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時還潛意識地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4．運用課件，激發(fā)興趣 多媒體教學(xué)是現(xiàn)代先進(jìn)的教學(xué)手段，集影視、聲音、動畫于一體，對許多物理知識通過單調(diào)、枯燥講授無法講清楚的問題，可以通過多媒體創(chuàng)設(shè)地美輪美奐的教學(xué)情境，更直觀藝術(shù)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這種新鮮、新穎的教學(xué)手段緊緊地抓住學(xué)生的眼球，使學(xué)生的耳聽、眼看、腦思、手寫有機(jī)的接合起來，同時也張揚了學(xué)生的個性，激發(fā)了學(xué)習(xí)物理的創(chuàng)新思維、開放思維，實踐證明教學(xué)效果事半功倍。

總之，綜上所述，在中學(xué)物理教學(xué)中，教師循序漸進(jìn)地啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生，合理建立、應(yīng)用物理模型，不但要落實“知識與技能”的目標(biāo)，還要注意落實“過程與方法”、“情感態(tài)度價值觀”的目標(biāo)。有效運用物理建模可以開發(fā)學(xué)生智力，同時提高解題技巧，舉一反三，觸類旁通。

［1］蘇明義，中學(xué)物理教學(xué)建模．廣西教育出版社，2003．

［2］鄭艷秋，高中理科學(xué)生物理建模能力的評價研究．華南師范大學(xué)學(xué)報，2007．

（作者單位：江蘇省沭陽縣華沖中學(xué) 223600）