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淺談初中物理教學(xué)中物理模型的構(gòu)建與應(yīng)用
構(gòu)建模型是一種非常靈活的教學(xué)策略,這不僅能夠讓知識理解起來更加生動直觀,這種方式往往也能夠極大的吸引學(xué)生的教學(xué)參與熱情.在初中物理課堂上,教師要善于進行物理模型的有效構(gòu)建,可以用模型來輔助各類知識的教學(xué),促進學(xué)生對于教學(xué)知識點的充分理解與掌握.基于物理課程的特征,不少知識點都可以有效地用模型加以呈現(xiàn),這也給模型教學(xué)提供了很大的操作空間.教師要充分發(fā)揮這種教學(xué)方法的優(yōu)越性,要用模型來輔助學(xué)生對于知識的充分理解與吸收,提升課堂教學(xué)的綜合實效.
1物理模型的構(gòu)建模式
1.1用類比法建立物理模型
模型構(gòu)建的模式有很多種,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,教師要有針對性地進行選擇.用類比法來建立物理模型是一種常見的方式,這種模型構(gòu)建的模式也有著很大的操作空間.有些物理現(xiàn)象、規(guī)律,我們無法直接展示給學(xué)生,這時若能用學(xué)生頭腦中已有的物理模型來類比,則可幫助學(xué)生建立新的合理的物理模型.例如,電壓和電流概念,對學(xué)生而言很抽象,這類很抽象的概念也無法通過實驗來展示研究.但水壓和水流學(xué)生是比較熟悉的,教學(xué)時,可用水壓水流來類比,幫助學(xué)生建立電壓、電流的物理模型.這種方法的效用非常直觀,有了這個很貼切的類比后學(xué)生立刻能夠獲知電壓和電流的內(nèi)涵,這便能夠極大地提升知識教學(xué)的成效.
1.2用虛擬法建立物理模型
物理學(xué)的研究中涉及到很多學(xué)生無法看到也無法解釋的物理現(xiàn)象、物理概念以及相應(yīng)的實物,然而,讓學(xué)生對于這些內(nèi)容有一個基本認知,卻是學(xué)生能夠掌握相關(guān)知識的重要前提.對于這類知識的教學(xué),教師不妨采取虛擬模型的構(gòu)建來幫助學(xué)生架構(gòu)橋梁.有些模型在實際中是根本不存在的,但為了研究方便,可以形象地引入一個虛擬的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或過程.例如,為了便于描述光的傳播,引入了光線;為了便于描述磁場,引入了磁感線.這種方式在物理教學(xué)中非常常見,這也是物理模型構(gòu)建的很有代表性的典范.教師要發(fā)散自身的思維,在物理模型構(gòu)建中要采取多樣化的方式,這樣才能夠發(fā)揮模型教學(xué)的更積極的效果.
1.3重視實驗教學(xué)
物理是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,要讓學(xué)生多觀察、多實驗,這是保障學(xué)生能夠充分掌握教學(xué)內(nèi)容的重點.實驗為物理概念和規(guī)律的建立奠定了表象基礎(chǔ),在學(xué)生的腦海中形成了一個個具體的物理模型.有些物理概念和規(guī)律,學(xué)生在生活中很少感知,那么在主體和認識客體間就缺少必要的中介物.例如,在講電和磁的關(guān)系時,只有做好實驗,學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)、理解電生磁、磁生電、磁場對電流的作用等物理現(xiàn)象,并形成清晰的物理模型.這讓我們意識到,重視實驗的教學(xué)其實就是一個非常有效的幫助學(xué)生構(gòu)建抽象的不可知實物和學(xué)生認知間橋梁的過程,這也是讓學(xué)生有效獲知知識要點的實質(zhì)的教學(xué)方式.
2物理模式的作用分析
2.1實現(xiàn)教學(xué)過程的增效減負
物理模型的教學(xué)效用可以體現(xiàn)在很多方面,首先,它能夠很好地實現(xiàn)增效減負的教學(xué)效果,能夠為課堂教學(xué)實效的提升帶來推動.物理課程中涉及到很多概念、原理以及物理學(xué)規(guī)律的講授,不少內(nèi)容都十分抽象,并且很難進行真實的模擬,這類知識也成為了物理課程的教學(xué)難點.如何能夠有效突破這些教學(xué)障礙,幫助學(xué)生構(gòu)建對于這些抽象的、難以呈現(xiàn)的知識的獲知橋梁,物理模型是一個很好的途徑.教師可以采取靈活的方式構(gòu)建物理模型,將這些知識以模型的形式清晰直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前.它有效地揭開了很多知識的神秘面紗,讓學(xué)生能夠直接感受到教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)核.這才是教學(xué)中增效減負的直觀體現(xiàn).學(xué)生對物理概念、規(guī)律的理解不深不透,說明學(xué)生頭腦中的物理模型是含糊不清的.即便強行建立了概念、規(guī)律的物理模型,但在具體應(yīng)用時又會感到手足無措.在應(yīng)試教育盛行題海戰(zhàn)術(shù)泛濫的氛圍中,如何跳出題海,提高學(xué)習(xí)效率,正確理解與領(lǐng)會物理學(xué)概念、規(guī)律是核心,而這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理模型構(gòu)建能力又能夠起到非常有效的幫助.學(xué)生如果具備構(gòu)建物理模型的能力,在很多知識的理解上都會更加輕松,對于教學(xué)內(nèi)容的實質(zhì)的把握也會更加準確.這樣才會避免學(xué)生對于知識要點的混淆,避免學(xué)生在知識理解與掌握上的一些誤區(qū),進而真正實現(xiàn)增效減負的目標,提升課堂教學(xué)綜合成效.
2.2有助于學(xué)生觀察力及創(chuàng)造力的培養(yǎng)
利用物理學(xué)模型還能夠幫助學(xué)生觀察力與創(chuàng)造力的培養(yǎng),能夠讓學(xué)生的思維更加靈活.教師可以利用物理學(xué)模型來指導(dǎo)學(xué)生感受抽象的知識,讓學(xué)生獲知物理學(xué)規(guī)律和原理,在引導(dǎo)學(xué)生以模型構(gòu)建為基礎(chǔ)來分析各類實際問題時,其實就是學(xué)生觀察力和創(chuàng)造力慢慢得以發(fā)揮的教學(xué)過程.隨著學(xué)生模型構(gòu)建能力的不斷提升,教師可以讓學(xué)生參與到模型構(gòu)建的過程中來,可以讓學(xué)生自己嘗試構(gòu)建一些物理學(xué)模型來輔助問題的分析,讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上來充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,構(gòu)建出各種有效的模型.例如,在講解電動機原理時,可借助小電動機模型先引導(dǎo)學(xué)生觀察它的結(jié)構(gòu),再通電使電動機模型轉(zhuǎn)動起來,引導(dǎo)學(xué)生觀察電動機的轉(zhuǎn)動方向與電流方向、磁場方向之間的關(guān)系.分析磁場對電流的作用,從而讓學(xué)生理解電動機的原理.這就是一個非常好的用物理模型來解釋很多知識的過程,學(xué)生透過清晰直觀的觀察后不僅會對于發(fā)電機的運轉(zhuǎn)模式、規(guī)律有了很好的獲知,學(xué)生對于電磁感應(yīng)這個核心內(nèi)容的掌握也會更加牢固.在平時的教學(xué)中,教師還可以在學(xué)生制作物理模型的過程中,使學(xué)生的模型構(gòu)建能力得以形成,并且對于一些知識有了較好的理解與掌握后,這時學(xué)生構(gòu)建物理模型的能力會明顯得到增強.讓學(xué)生多展開這樣的鍛煉過程,這不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,這也會讓學(xué)生的動手能力得到提升.
2.3有助于學(xué)生思維能力的有效鍛煉
構(gòu)建物理模型對于培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的思維能力同樣能夠發(fā)揮非常顯著的效果,這也是物理課程的教學(xué)中一個非常重要的訓(xùn)練目標.很多物理學(xué)知識的獲取,以及各類實際問題的解答中,都對于學(xué)生思維的靈敏性以及靈活性提出了較高要求.學(xué)生如果思維能力很強,不僅對于很多知識要點會很容易吸收,在解決各類實際問題時思維也會十分敏銳,會非常輕松地化解問題.教師可以利用物理模型來慢慢實現(xiàn)對于學(xué)生思維能力的鍛煉,這是一個很有效的展開形式.讓學(xué)生以物理模型為參照來理解那些抽象的難以呈現(xiàn)的物理學(xué)知識時,這其實就是對于學(xué)生思維能力的鍛煉.學(xué)生只有在腦海中構(gòu)建物理模型和那些知識的橋梁,才能夠透過模型的呈現(xiàn)來領(lǐng)會知識要點的實質(zhì),最后實現(xiàn)對于知識的吸收.因此,在鍛煉學(xué)生思維能力時教師可以引入物理模型教學(xué),這會起到非常直觀的教學(xué)效果.例如,在講磁場時,由于學(xué)生從沒接觸過“場”的概念,磁場又摸不著、看不見,學(xué)生無從感知什么是“磁場”,磁場有哪些特性?為了便于學(xué)生感知,我們可以構(gòu)建物理模型,可以用碎鐵屑的規(guī)則排列把磁場顯示出來,讓學(xué)生用眼觀察,學(xué)生就能接受“磁體周圍存在磁場”這一物理事實了.接著再要求學(xué)生把自己看到的碎鐵屑的排列情況用筆畫出來,這樣磁場的模型———磁感線就被學(xué)生不知不覺地畫出來了,學(xué)生也能夠慢慢接受這部分知識.整個過程其實是一次非常好的對于學(xué)生思維能力的訓(xùn)練,在模擬磁場的過程中學(xué)生的思維也要迅速運轉(zhuǎn)起來,要架構(gòu)模型與知識間的橋梁.經(jīng)過了這樣的訓(xùn)練后,學(xué)生的思維能力、問題的理解與分析能力都會得到一定程度的提升.
3結(jié)束語
構(gòu)建物理模型能夠極大地推動初中物理教學(xué)的發(fā)展.物理模型的構(gòu)建方式多種多樣,教師要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容選取合適的構(gòu)建模式.教師要多在課堂教學(xué)中引入物理模型,這無論是對于鍛煉學(xué)生的思維,發(fā)揮學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力,還是對于提升課堂教學(xué)的綜合成效,都能夠達成非常顯著的教學(xué)效果.
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