高中物理教学中如何帮助学生建模

物理教学的宗旨是要培养学生的科学素养，而科学素养的培养有赖于知识的积累和方法的掌握。在高中物理教学中帮助学生建模，就是要让学生学会从特殊到一般，归纳方法，学会综合运用。

一、优化课堂教学，夯实基础

构建模型是一个系统的过程，模型的构建需要以知识为基础。以运动学中的速度模型为例，学生首先要了解速度是一个矢量，在建立起速度概念的基础上，掌握平均速度和瞬时速度的概念，也要掌握速度和加速度的关系，这样才能在解决问题中正确地应用公式进行计算。结合以往物理教学来看，过于强调教师的作用，课堂中多是教师讲，优化课堂教学，就是要转变这种方式，树立学生主体意识，引导学生参与到课堂探究活动中。

在高中物理教学中，不仅要多创造机会让学生参与表达、质疑，还要注重以情境来激发学生的兴趣，尤其是要通过问题和活动引导学生展开交流活动，以此来帮助学生构建物理知识模型。以“摩擦力”为例，筷子夹物实验导入课题后，桌子静止不动、用力推但桌子没动、处于光滑平面和粗糙面时的案例交流物体受摩擦力的条件，结合初中所学，归纳两种不同类型的摩擦力。结合自学情况，让学生尝试归纳滑动摩擦力和静摩擦力的概念后，教师点拨并引导学生列举生活中的案例，引导学生把两本书一页一页对插后分开，感受静摩擦力，再追问“静摩擦力的大小到底有多大？”通过实验引导学生探究静摩擦力的大小后再对其运用展开探究。如此，学生并非被动接受，对知识的理解会更加深刻。

二、引导学生自学，逐点归纳

在建模过程中，知识虽然是基础，但并不意味着学生理解并掌握了知识就可以构建起模型，其间还需要引导学生学会自主学习，这样才能为模型的构建奠定基础。以“匀变速直线运动”为例，匀变速直线运动的概念是基础，掌握了概念后，要对Vt=V0+at和S=V0t+ at2的内涵进行分析。不仅如此，还要能掌握V2t -V20 =

2as的推论，能知道AB段中间时刻的即时速度和AB段位移重点的即时速度计算方法。而这些，不仅要引导学生在课堂中参与探究，也要注重引导学生通过自学进行归纳拓展，形成自我的知识体系构建。

进入高中阶段后，学生的自主学习能力明显增强，在物理教学中帮助学生建模，引导学生通过自学对知识点进行归纳是具有可行性的。只是，在引导学生自学中，一是要引导学生学会对教材中的知识点进行理解消化，二是要引导学生根据自己的理解形成独特的归纳方式，甚至拓展出新的知识点。如平均速度的求解，可用公式法，即V= 进行，也可用V= 进行，但第二个公式只适用于加速度恒定的匀速直线运动情况。当然，在引导学生自学中还要鼓励学生质疑，提出问题，效果更好。

三、注重归类整理，形态系统

通过课堂探究和学生的自学，反思归纳，学生对基础知识有了初步的构建，但此时还不够系统，或者说，学生此时所掌握的知识还较为零散，还不足以建立模型，接下来就需要充分发挥教师在学生建模中的作用，引导学生对知识点进行分类整理，把特殊的、个别的知识点、方法，通过分类、归纳转化为具有一般属性的、共性的方法。如追及和相遇或避免碰撞的问题，在引导学生分类归纳中就可总结为“两个关系和一个条件”，围绕这个结论，再逐点展开讨论。

在引导学生分类整理和讨论中，基本知识点学生已经掌握，更为核心的是要帮助学生找到漏洞，即学生平时整理中容易疏漏的点。以功的大小的计算方法为例，在计算中学生会用W=F・S・cosθ或W=P・T计算，但学生是否知道W=F・S・cosθ只适用于恒力做功，而W=P・T则适用于计算一段时间内平均做功，教师就可通过具体的案例来检测，并对学生的解题情况进行分析并指导。

四、促进学生应用，学会拓展

当学生对某一章节或某一领域的知识点有了系统的构建，掌握了一定的方法后，接下来则是引导学生应用方法去解决问题。建模，本质就是要让学生掌握一般方法。以牛顿第二定律为例，让学生掌握了牛顿第二定律的基本概念后，还要引导学生对运动和力的关系、数学表达式、力的瞬时效果、矢量的合成与分解进行分析，在对上述问题进行分析后，再引导学生结合具体问题进行应用。再以先加速后减速模型为例，该模型是近几年高考中的热点问题，结合学生对运动模块的知识掌握情况来看，学生对基本概念、知识点的掌握是没有问题的，在解决先加速后减速问题中，很多学生容易忽视前一过程的末速度是下一过程的初速度，从而导致问题无法解决。因此，在引导学生解决此类问题时，一定要引导学生学会根据题意和图进行分析，找到前一过程的末速度。如一个质量为m=0.2kg的物体静止在水平面上，用一水平恒力F作用在物体上10s，然后撤去水平力F，再经20s物体静止，该物体的速度图象如图所示，可得到哪些结论。结合模型不难算出物体通过的总位移，也可知道物体前10s和后10s内的加速度比，也可求出物体所受水平恒力和摩擦力大小比。

在教学中，要注重以新的课程理念为指导，优化课堂教学，帮助学生夯实基础。在此基础上，引导学生自主探究，反思归纳，对知识点进行梳理。同时，教师要引导学生学会对章节知识点进行归类整理，建立起知识系统，接着则需要引导学生应用所建构的模型去分析并解决问题，从而提升学生的应用能力。

（作者单位：四川省攀枝花市第七高级中学校）