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构建模型在物理教学中的运用

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  摘 要 在物理教学中通过构建模型进行知识教学,有利于改变以往的物理教学模式,注重于学生物理知识学习和物理知识应用锻炼等,在提高学生物理学习想象力的同时,可显著扩充学生物理想象空间,为学生物理学习创造了优良的学习条件和学习环境,进而提高物理课堂教学质量和教学效率。本文从物理教学现状入手,探讨如何应用模型的构建改进以往物理教学质量,将以往物理量以及事物之间的复杂性关系转变为明确的物理模型,将复杂的问题简单明了化,让学生从新的角度去理解以往复杂和抽象的问题,更有利于开展问题研究,切实有效地提高学生物理学习质量。
  关键词 构建模型 物理教学 运用策略
  中图分类号:G633.7 文献标識码:A
  在物理教学中应用构建模型的方法,是为了革新传统物理教学模式,改变传统模式中教师只注重学生基础知识学习的做法,注重学生知识应用能力和知识探究能力的培养,注重于物理模型研究,将各种物理知识和问题放在物理模型中,培养学生研究知识之间的关联性和了解问题研究的步骤,掌握构建模型的各种方法,从而提升物理教学质量和学生物理学习兴趣。
  1传统物理教学存在的问题概述
  传统物理教学中,由于教师占据课堂的主体位置,学生在学习中总是被动地接受知识,课堂上教师以讲解现象为主,现代化背景下经常会采用多媒体和互联网资源展示物理现象,学生通过记笔记学习知识,学生在物理课堂上需要紧跟教师的思路,达到基础知识学习的作用,但物理知识多数比较抽象和复杂,学生在学习中缺乏自主性和学习兴趣,且长期的教师现象教学会让学生丧失自主性和积极性,逐步降低对物理知识学习的兴趣。再者,传统物理课堂气氛枯燥,学生对物理知识和课堂教学活动缺乏热情和兴趣,教学中学生学习被动性较强,为提高学生的自主性,必须要改变以往的学习方式,消除物理教学存在的问题,积极提高物理教学质量和学生物理学习积极性,才能有效优化物理教学水平。
  2物理模型对物理教学的意义和价值
  构建模型对学生而言是一种新型学习方式,通过将抽象问题直观化,和事物之间的复杂相互关系的形象化,便于学生理解和应用知识,建立、提取和应用、置换物理模型,提出事物之间的矛盾,从而将复杂问题简单化,从更加直观、具体和形象的角度去研究物理问题,更深入地研究事物本质,例如质点、点电荷、弹簧振子和理想气体的等,这些都是物理学习中经常接触到的概念模型。采用物理模型进行物理教学的目的在于,一是为了活跃物理课堂,将传统枯燥的物理课堂教学气氛活跃化,构架合理完善的物理模型,从而改变提高学生课堂学习的积极性和参与性,让学生更好地参与到物理学习过程中,进而改变以往的教学气氛,培养学生自主学习物理知识,教会学生如何去学习物理知识并简化物理问题。二是为了提高学生的物理探究能力,让学生具备完整、连贯、合理的思维逻辑,通过实体模型和思维模型的建立,能积极锻炼学生的动手能力,将传统被章节划分开的物理知识连贯化,将新旧知识链接在一起,便于学生记忆和理解。例如,在相对运动分析中,建立人船模型便于分析不同运动状态下物理的相对运动,或者是条件模型,对不同条件下的带电粒子在电场中运动的重力和电场力模型,简化运动受力,将复杂的问题简单化,有利于学生理解和分析问题,更加形象和直观地感受物理现象。
  3构建模型在物理教学中的运用策略
  在物理教学中应用构建模型,第一步要突出矛盾。实验基础上要明确问题的主要矛盾,遵从逻辑推理法则,进一步物理教学过程和问题探究过程进行细化,分析实验现象并借助合适的推理寻找规律。例如对于伽利略理想实验而言,此实验为牛顿第一定理的提出奠定了规律,是用数学模型表示物理规律的有效模型,构建模型时既要展现物理状态,还要体现出物理过程规律,简单点的是单摆作简谐运动模型,通过模型可以直观地明确为什么摆角必须要小于十度,通过模型将单板恢复力才会近似和位移成正比,达到简谐运动的基本条件。模型可以简化物理数学计算过程,物理教学过程中建立运动物理模型,有利于解决物理运动问题,便于学生理解物理运动过程,以有效地解决问题。第二,实现已知条件的模型化。解决问题要突出问题存在的矛盾,将已知条件作为讨论问题和解决问题的桥梁,抓住条件中的主要因素,大大简物理分析过程,将复杂的问题和物理过程分解、简化,将抽象的问题直观化,从而更加便于理解问题,建立起物理图景。例如在平抛物体的运动规律研究中,采用数学微积分的“化曲为直”思想,将曲线运动分化成两个直线运动,一是水平方向不受外力的匀速直线运动,二是竖直方向的自由落体运动,通过运动合成能将物体的位移和速度描述清楚,进而简化问题,加深学生对有概念和规律的理解,避开不相干的因素干扰,更加便捷地了解事物性质和规律,切实提高学生物理知识学习和应用能力,提高物理学习的积极性和学习兴趣。
  4结语
  物理是极为棘手的学科,物理学习中结合实际生活经验和物理模型,能更加形象和直观地感受知识,理解各种事物之间的关系,在对于磁力和星体运转这些不易见的知识学习中,借助物理模型最是形象不过,有利于学生对实际空间场景的现象,解决学习过程中存在的问题。因此,在物理教学中通过构建模型,能显著提高学生物理学习质量和学习积极性,便于学生学习和应用知识,并更好地构建知识框架,切实提高学生物理学习质量。
  参考文献
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  [2] 鲁明亮,马丽娟.五年制高职物理课程教学中模型建构研究[J].科技创新导报,2018,15(15):243-244.
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