李娜

【摘要】高中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中通常面臨著兩大難題，其一，學(xué)習(xí)繁多抽象的物理理論知識，了解知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系；其二，學(xué)會解答物理試題的技巧，如果掌握得不透徹，他們處理部分難度較大的題目時(shí)將不知所措.在高中物理解題訓(xùn)練中，學(xué)生除使用本學(xué)科的知識，還要注重同數(shù)學(xué)的聯(lián)系，尤其是建模思想，教師要指引學(xué)生將物理建模同數(shù)學(xué)建模相融合，使其掌握更多解題技巧.筆者以此為研究對象，制定一系列融合策略，同時(shí)展示相應(yīng)的例題.

【關(guān)鍵詞】高中物理；數(shù)學(xué)建模;融合策略

數(shù)學(xué)建模即為先結(jié)合實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型，再分析與求解數(shù)學(xué)模型，最后依據(jù)結(jié)果解決實(shí)際問題.物理與數(shù)學(xué)同屬于理科范疇，兩門學(xué)科有著一定關(guān)聯(lián)性，在高中物理教學(xué)中，無論是新授知識，還是解題訓(xùn)練，均可將數(shù)學(xué)知識融合起來，其中在解題環(huán)節(jié)，教師可指引學(xué)生把物理建模與數(shù)學(xué)建模相融合，使其通過對習(xí)題內(nèi)容的分析建立物理模型，然后對物理模型進(jìn)行求解，根據(jù)得到的結(jié)論處理問題，不斷鍛煉與提高學(xué)生的物理解題能力.

1 借用傳統(tǒng)經(jīng)典模型，解答低難度物理題

在高中物理解題教學(xué)中，為實(shí)現(xiàn)物理模型與數(shù)學(xué)模型之間的融合，教師首先需幫助學(xué)生掌握建模的常規(guī)方法，使其先確定好研究對象，再讓他們結(jié)合個(gè)人建模能力來建立模型，主要表現(xiàn)為把研究對象抽象成閉合線圈、熱力學(xué)系統(tǒng)、三力平衡力學(xué)系統(tǒng)、彈簧振子、點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)組或質(zhì)點(diǎn)等以及它們的組合.高中物理教師可先指導(dǎo)學(xué)生借用一些傳統(tǒng)、經(jīng)典的模型解答低難度的物理題目，使其解題時(shí)找出研究對象的關(guān)鍵因素，忽略其他的次要因素.

學(xué)生掌握這一物理模型的基本形式以后，教師可以設(shè)計(jì)變式訓(xùn)練，繼續(xù)鍛煉他們建立模型解題的能力，如以下變式：（1）一個(gè)質(zhì)量為M的氣球下面掛著一個(gè)長度為L的繩梯，用繩子固定到地面上，質(zhì)量為m的人位于繩梯的下端，當(dāng)人從下端沿著繩梯爬到上端時(shí)，人與氣球相對于地面移動(dòng)多遠(yuǎn)？（2）在一個(gè)光滑的水平面上停放著一個(gè)半徑為R的14圓弧軌道，質(zhì)量為M，把一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球從軌道的最高處由靜止釋放，當(dāng)小球滾落至軌道最低點(diǎn)時(shí)，小球與軌道相對于地面分別滑行多遠(yuǎn)？（3）一個(gè)質(zhì)量為M的光滑直角三角形木板甲放到光滑的水平地面上，較長的直角邊同地面接觸，長度為a，一個(gè)較小的光滑直角三角形滑塊乙從其斜面頂端以沒有初速度的狀態(tài)下釋放且滑落至底端，兩個(gè)滑塊在斜面上接觸，乙的較長直角邊長度為b，下滑過程中同a平行，如果乙的質(zhì)量m是M的14，那么當(dāng)乙滑落至底端時(shí)，甲往后移動(dòng)多遠(yuǎn)？

這三個(gè)變式均屬于人船模型，不過分別加入豎直運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)和斜面運(yùn)動(dòng)，顯得比較復(fù)雜，綜合性更強(qiáng)，學(xué)生通過變式訓(xùn)練能夠進(jìn)一步加深對人船模型和建模問題的認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果.

5 結(jié)語

綜上所述，高中物理是一門邏輯性十分嚴(yán)密的自然科學(xué)類科目，在解題教學(xué)活動(dòng)中，僅僅依靠題海戰(zhàn)術(shù)與生搬硬套的方式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，教師除傳授給學(xué)生一些常規(guī)性、基礎(chǔ)性的解題方法與技巧以外，還應(yīng)注重物理模型同數(shù)學(xué)模型之間的緊密融合，使其學(xué)習(xí)常用的建模方法，且做到巧妙應(yīng)用、融會貫通，促進(jìn)創(chuàng)新思維的形成，助推學(xué)生掌握更多解題的竅門.

【本文是2020年度淮北市教育科學(xué)規(guī)劃課題《高中物理建模和數(shù)學(xué)建模融合的策略》，項(xiàng)目編號：HBJK20202010，階段研究成果】

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