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浅议高中生物理建模能力的培养

作者:转载     发布时间:2022-7-1 点击数:248

 

 

在物理知识体系中,物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支,具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。

 

  关键词 物理建模 教师 学生

 

一、要有建立物理模型的意识高中阶段的物理模型有很多,一般可分三类:物质模型(质点、轻弹簧、理想气体等)、状态模型(气体的平衡态、原子所处的基态和激发态等)、过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等),而物理题目的设置均是围绕着这些物理模型展开的。在教学过程中,教师要引导学生树立物理模型的意识,让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型,做题时要剥离出题目本质,联系旧有知识,促进知识迁移。也就是说,要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯。例如关于摩擦力有这样几个常见判断题:滑动摩擦力(静摩擦力)的方向可以与物体的实际运动方向相同吗?相反吗?能成任意角度吗?运动(静止)的物体可以受静(滑动)摩擦力吗?很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时,这些问题便极易解决了。打个不是很恰当的比喻,高中物理学什么?无非是弹簧弹来弹去,滑块在斜面上滑来滑去,子弹与木块碰来碰去,带电粒子在电磁场中飞来飞去。

 

  二、及时对已学过的物理模型归纳与总结教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结,更要善于引导学生自己进行这项工作。例如我们在讲《功》这一节,必然要讲到摩擦力做功的问题:滑动摩擦力能做正功吗?负功呢?能不做功吗?静摩擦力呢?虽说这是功的内容,实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话(擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等),这个问题会很容易被解决,而我们很自然地就把重难点转移到一对儿滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上。总结知识,积累经验是必要且重要的!三、怎样培养物理建模能力(一)多媒体的应用。

 

  随着信息技术与多媒体技术的飞速发展,教师利用多媒体课件上课已经成为一种常规的教学方式。事实说明,多媒体技术的应用在激发学生学习兴趣、增强教学的直观生动性、方便知识复习、习题练习等很多方面都发挥着巨大的作用,也给我们的物理学科教学带来了极大的方便。我们用flash可以更加直观生动地展现那些抽象的无法用手工教具展现的物理模型,从而加深学生的印象与理解。

 

  (二)物理学史的帮助。

 

  了解物理学史是学习物理课程的一项重要内容。它不仅能提浅谈高中生物理建模能力的培养芦 斌(开封市第二十五中学 河南省 475000)摘 在物理知识体系中,物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支,具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。

 

高学生对物理的学习热情,更是培养学生物理建模能力的一种有效手段。例如在《万有引力》的学习中,从古埃及的托勒密,到意大利的伽利略,到第谷开普勒,波兰人哥白尼,再到牛顿,科学家们在对宇宙的研究过程中都是提出各自的物理模型来比对现实中的现象,从而确立距离实际最接近的理论。牛顿为什么能够解决困扰科学家们的三大问题从而得出万有引力定律?正是由于他抓住了事物的主要因素,忽略次要因素,对实际问题进行科学抽象化处理,得出一种能反映原物体本质特征的理想物质、过程或假设结构,而这种理想物质、过程、假设结构就叫做物理模型。

 

  (三)利用好实验室。

 

  物理是以实验为基础的学科。做实验是检查学生是否真正掌握某一物理模型规律的重要手段,是培养物理建模能力的有效途径。没有清晰的物理模型概念学生就不会开展实验过程;没有习惯性的建模意识和正确进行实验的科学指导思想,学生就不能通过实验来培养自己的思维能力、动手能力、创新能力。让学生带着物理建模的意识走进实验室,多进实验室,才能让学生真正走进物理学的精妙之门!(四)培养热爱生活与观察的情感态度。

 

  新课标中,情感态度与价值观的培养是一项很重要的内容。

 

  教师要善于利用机会引导学生热爱生活,热爱观察。知识来源于生活,观察取决于兴趣。一个热爱生活与观察的人必然精力充沛,富有生机与创造力。伽利略看见吊灯的晃动而发现单摆的等时性、阿基米德因洗澡时水的溢出而发现浮力定律、奥斯特因小磁针的偏转而发现电流的磁效应……物理模型正是来自于生活!(五)物理教师要不断提升自己。

 

  社会在进步,科技在发展。从光电管到磁流体发电机,从宇宙飞船到粒子物理……现在每年高考题几乎都会有关于新技术应用方面的题目出现。这就要求教师也要不断进行学习。三尺讲台是教师展示魅力的地方,优秀的教师能够用自己的人格魅力、文化魅力、道德魅力征服学生,抓住学生的眼球与思维,从而润物无声、水到渠成。正所谓“亲其师,信其道”,只有“征服”学生才能有效地在工作中贯彻落实我们的想法。

 

  从伽利略开创近代物理先河开始,实验观察加科学推理的研究方法一直是物理学发展中的指导思想。而理想化模型即物理建模正是为适应这样的研究方法而提出来的。具有物理建模意识,具备物理建模能力,是每个学生学习物理学的目的之一,也是高中物理教师必须完成的非常重要的一项工作!

 

 

 

 


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