高中物理教学中如何培养学生的建模思想

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高中物理教学中建模思想的应用探析

高中物理教学中建模思想的应用探析摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国教育体制改革在逐步地深入，传统的教学模式在实践过程中，逐渐暴露出来了一系列的弊端，制约到课堂教学质量和教学效率的提高；针对这种情况，就需要革新教学方法和手段，提高教学质量。

本文简要分析了高中物理教学中建模思想的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：高中物理建模思想应用建模思想指的是我们在对客观存在的问题进行研究时，需要将主要因素找出来，将那些次要因素给舍弃掉，进而将事物的本质给呈现出来，通过模型的构建，可以促使实际问题得到有效的解决和处理。

物理学主要是对物理现象和变化规律进行研究，在物理科学研究过程中，往往会应用到物理建模的方法，结合自己的知识结构，构建相关的物理模型，解释客观世界，并且做出合理的预测。

有著名的教育家曾经表示，科学其实就是建模，而学习科学，就需要对建模进行学习。

一、建模思想在高中物理教学中的分类应用一是建模思想在概念教学中的应用。

从实质上来讲，编写物理教材的过程，其实就需要对概念模型不停地构建，建模思想可以在很多的物理概念中体现出来，如理想气体、电场线、磁感线等。

这些因素都是主要的，在建模的时候，需要将次要因素给忽略掉。

本文以电场线为例，分析了在概念教学中如何应用建模思想。

在教学过程中，需要做一些相关试验，如轻小物体可以被带电体所吸引、有相互作用存在于电荷之间等。

通过这两个小实验，学生们就可以清楚地了解到，必然有某种物质存在于带电体之后，但是我们却看不到摸不着这种物质，却是客观存在的。

因为无法看见或者摸着，那么描述起来就存在着较大的难度。

然后进行深入的分析和研究，对学生进行引导，为了将其特性描述出来，可以构建一些有方向的曲线，在强弱和方向方面，可以通过曲线的疏密和切线来表示，那么完成了这个过程，其实就构建了电场线模型。

虽然客观存在着电场，人们却看不到摸不着，虽然不存在电场线，但是通过构建，却可以将电场的特性给反映出来，这种建模思想的应用就是化虚为实，可以从学生更好地了解相关知识，提高教学质量和教学效率。

高中物理如何建模

高中物理如何建模“科学的基本活动就是探索和制定模型”，建模对物理学的发展起着推动前进的作用，建模能力是学生物理能力的核心能力之一。

物理建模一、加强对物理建模的认识1、物理建模的定义提到物理建模的定义，还是要从物理研究对象谈起，由于物理学科是一门很贴近实际生活的科学，所研究的对象极为宽泛、极为复杂，而且往往研究对象并不是一个孤立的存在，而是存在许多的外部环境影响.为了方便物理研究，很多时候都需要去除这些外部因素，从中抽象出研究对象的简化模型，这样才能更加充分的抓住问题关键，而这就是物理建模。

2、中学常见的物理模型的种类物理模型是物理思想的产物，是科学地进行物理思维并从事物理研究的一种方法。

就中学物理中常见的物理模型，可归纳如下：（1）对象模型。

物理中的某些客观实体，如质点，舍去物体的形状、大小、转动等性能，突出它所处的位置和质量的特性，用一有质量的点来描绘，这是对实际物体的简化。

当物体本身的大小在所研究的问题中可以忽略，也能当作质点来处理。

类似质点的客观实体还有点电荷、弹簧振子、单摆、理想气体、理想电流表、理想电压表等等。

（2）条件模型。

当研究带电粒子在电场中运动时，因粒子所受的重力远小于电场力，可以舍去重力的作用，使问题得到简化。

力学中的光滑面；热学中的绝热容器、电学中的匀强电场、匀强磁场等等，都是把物体所处的条件理想化了。

（3）状态和过程的模型。

例如，力学中的自由落体运动、匀速直线运动、简谐运动、弹性碰撞；电学中的稳恒电流、等幅振荡；热学中的等温变化等等都是物理过程和物理状态的模型。

（4）理想化实验。

在实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律。

例如，伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。

（5）物理中的数学模型。

客观世界的一切规律原则上都可以在数学中找到它们的表现形式。

在建造物理模型的同时，也在不断地建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型。

浅谈高中物理中的建模教学

浅谈高中物理中的建模教学—高中物理学科作为整个高中学习中非常重要的组成部分，长期以来**门、学校、任课教师和学生都对其进行了大量的投入。

对于物理学科来说，其作为理科性质相对较强的科目类型，传统的“填鸭式”和“题海战术”的学习方法不能取得良好的教学效果，对其进行教学方法进行不断的创新成为现阶段相关**门和任课教师工作的重点和难点．1建模教学的概述以及在高中物理教学中应用的意义1.１建模教学的概述ﻭ所谓的建模教学主要指的是一种全新的教学方法,将具体、实际的问题利用抽象的、科学的方法去进行解决,具体来说,其主要指的是高中生在实际的物理学习中,将会遇到很多比较复杂的具体的内容，直接去对其进行学习的话相对比较困难,为了简化学习过程,产生良好的学习效果，可以建立一种能够反映事物本质和规律的模型.建模教学并不单纯的是一种教学方式，其更是一种新型的教学思维,能够为学生的提供强有力的帮助。

1。

2在高中物理教学中应用建模教学的意义ﻭ笔者结合自身多年高中物理教学的经验,参考大量文献资料的查阅,将其应用意义总结为以下几个方面：ﻭ1。

２。

1在高中物理教学中应用建模教学有助于帮助学生探求物理规律对于高中物理学科的教学来说，其作为理论性和性都相对较强的一门学科类型,学生进行学习起来会相对比较枯燥，教师如果不能提升其学习兴趣，那么对于良好学习效果的产生也将产生非常不利的影响，因此，教师在教学活动中帮助学生建立物理模式，培养学生良好的物理思维,对于其自主的进行物理规律的探索将会起到非常有效的促进作用．１。

2．2在高中物理教学中应用建模教学有助于激发学生的学习兴趣ﻭ高中物理教学作为一门较为枯燥的学科，在传统的教学活动中教师一般都会采用“填鸭式”和“题海战术"的教学方法，但是这种教学方法往往会让学生产生巨大的压力，并且还会产生一定的厌烦情绪,特别是在大量习题的情况下，不仅不能有效地提升学习效果，甚至还会产生适得其反的效果.因此,在教学活动中采用建模教学的全新模式，能够增强学生的求知欲和兴趣，同时对其解题的正确率也有所提高，帮助学生建立学习的自,对其未来更好地学习也将产生非常良好的效果.ﻭ１．2.3在高中物理教学中应用建模教学有助于提升学生的创新意识随着素质教育在我国的全面推进，传统的“知识性"人才已经不能很好地适应时代的需要了,培养出更多具有创新意识的人才成为当下**门工作的重点和难点．对于高中物理教学来说，应用全新的建模教学方法本身就是一个创新的过程，教师在这一过程中只需要对学生进行适当的引导工作，让学生能够自主的生成建模学习方式,为其今后进行物理学科和其他学科的学习奠定坚实的基础。

浅谈高中物理教学中建模思想的构建

浅谈高中物理教学中建模思想的构建作者：郭华初来源：《中学物理·高中》2013年第05期物理学是一门自然科学，也是研究物理现象及其变化规律的科学.要使研究的物理问题变的清晰明了，我们常常需要忽略某些次要因素，抓住主要因素构建物理模型来解决.十七世纪，伟大的物理学家伽利略设计的理想实验，就利用了建模思想处理.著名教育学家吉尔伯特（Gilbert）认为：科学本身就是建模的过程，而学习科学就是学生学习建模的过程.构建建模思想，寻找物理模型，明确解决问题的思路，能更加具体、直观地反映出事物的本质和特征，更好地解决实际问题.1建模思想在高中物理教学中的作用和意义建模思想的构建可以提高学生理解和分析处理物理问题的能力.特别是复杂问题的解决更需要建立合适的物理模型，理出问题的主干，从而解决问题.如天体运动，大家都知道宇宙空间天体的运动实际是椭圆运动，也是变速率运动，我们可以把它简化为匀速圆周运动的模型来处理，使我们处于高中阶段的学生也能来处理复杂的天体运动.再如我们建立了“质点”模型，为学生在以后解决物理问题打下一个基础，使他们在碰到类似问题时也能运用类似的方法来处理，如单摆的摆球，弹簧振子的振子甚至电学中的点电荷模型，光学中的点光源模型以及热学中的理想气体分子模型等.这些都有利于学生将复杂问题变简单，将隐含的问题变明了，使抽象的物理问题变直观，突出了事物间的主要矛盾，为问题的解决找到突破口.中学物理教材中有许多物理知识也比较抽象，学生往往不易理解和接受，借助物理建模思想，采用模型构建的方法，能突出物理情景问题的主要部分，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理情景，使物理知识点的理解简单化，也更有利于知识点的掌握.譬如，在学习电场时，很多学生对于电场这样一种特殊的物质形态感觉很抽象，很难理解.我们通过用一条条的线来描述出电场的方向和强弱，建立电场线模型，把抽象的物理概念具体化，就更有利于学生对于电场的理解和掌握了.我们通过有针对性的训练，特别是建模能力的培养，能提高学生理解和解决物理问题的能力，更好地掌握相关物理知识.2建模思想在高中物理教学中的体现每一个物理过程的处理，物理模型的建立，都离不开对物理问题的分析.教学中，通过对物理模型的设立和分析，能培养学生对较复杂物理问题的把握，提高他们运用科学的方法去解决物理问题的能力.我们在研究某个物体的运动时，往往是直线运动、圆周运动等情况相互结合，同时发生，会使问题不容易上手.为了让问题能变得清晰明了，我们可以利用建模思想，寻找模型，分析运动过程，明确解题思路.试题1一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面.此时其重心位于从手到脚全长的中点.跃起后重心升高0.45 m达到最高点.落水时身体竖直，手先入水.（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计.）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？从实际运动过程来看，运动员的跳水过程其实是很复杂的平动和转动结合的过程，既有竖直方向的上下运动也有水平方向的运动，还有翻腾的动作.而试题询问的是运动员完成空中动作所用的时间，这个时间主要由竖直方向的运动决定，因此可以忽略运动员的技巧动作和水平方向的运动，也可以忽略空气阻力的影响，直接把运动员看成一个作竖直上抛运动的质点.通过忽略次要因素抓住主要因素，从而把问题转化为我们熟悉而且简单的物理模型，再利用相关的运动规律，使问题得到顺利的解决.物理建模思想的体现也是贯穿于整个教学过程之中的.在平时的教学工作中，始终渗透对学生建模意识的培养，对于一些不起眼的小问题，对于学生来说可能也是一次难得的建模机会.试题2如图1所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点，竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心.D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）.已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D 点由静止出发沿圆环运动到M点.则A.a球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.d球最先到达M点c小球作自由落体运动，大家都很清楚，a、b两小球，沿光滑倾斜直轨道运动，下滑过程中没有受到摩擦力作用可以看成物体沿光滑斜面下滑模型，利用两斜面底边一样，倾角不同，两球下滑位移和加速度不同求解.d小球由于D点离M点较近，圆环没有摩擦，符合单摆模型的要求，可以利用单摆的周期公式求解.虽然是小问题，但是也体现了构建物理模型的特点.这样的训练，可以渗透在每一次教学中，也体现在每一次教学活动中.3建模思想在高中物理教学中的应用每一个物理问题的解决都可以从各种物理模型中找到它们的“踪影”，然后以物理模型为切入点进行物理概念的教学和物理问题的解答.在应用中，主要有以下几种方法：3.1类比法物理问题常常事例比较分散，问题比较隐秘，这时我们可以通过问题的分析，找出主要的特点，通过类比建立合适的物理模型.试题3有两个带异种电荷的粒子A和B，带电量分别为5q和-q，质量分别为5m和m，两者相距L，它们之间除了相互作用的电场力外，不受其它力的作用，若要保持A、B之间的距离不变，它们必须做何种运动？两粒子运动的速率各是多少？由题设给予的信息，分析可得：若要保持A、B间距离不变，它们必须绕AB连线上的某一点做匀速圆周运动.它们之间的库仑力提供向心力使A、B具有相同的角速度ω.再通过类比联想，可以构建“双星”物理模型，解决问题.3.2迁移法将物理模型运用于实际问题，有些问题比较复杂或生疏时，若能将熟悉的物理模型迁移至新问题，对解决问题可起到事半功倍的效果试题4铁路运输中设计的多种装置中都运用了电磁感应原理.有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态.装置原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图3甲（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈长为l1，宽为l2，匝数为n.若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压信号u与时间t的关系如图2乙，ab、cd均为直线.则火车在时间t1-t2内A.做加速度变化的直线运动B.做匀速直线运动C.加速度为u2-u1（t2-t1）nBl1D.平均速度为v1+v22磁悬浮是近几年发展起来的新技术，它的控制系统应该是很复杂和精确的，对于我们高中学生来说确实是很陌生，但我们关注问题的重点是运用了电磁感应原理，同时试题给出的是线圈电压和时间的关系图象，我们完全可以把这道试题迁移到我们熟悉的闭合电路的一部分导体切割磁感线模型上去，不同之处就是磁悬浮列车是磁场在动，线圈是静止的，而这并不影响我们对问题的解决.3.3拆分法对于物理过程复杂而陌生的事例，我们可以通过拆分法，对同一个问题进行适当的拆分，同时建立多个物理模型，分别求解，再重新组合，解决问题.试题5电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）.为了简化，假设流量计是如图3所示的横截面为长方形的一段管道，中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）.图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为多少？通过对试题的拆分，画出等效电路图，我们可以建立以下4个物理模型.模型1导电液体稳定地流经流量计时，相当于带电物体同时受电场力和磁场力作用而平衡，有：qEc=qvB模型2这一段导电液体相当于一长方体形电阻，该电阻长为c，横截面积为ab，由电阻定律可得，电阻值为R=ρcab模型3导电流体在磁场中流动相当于长度为c的金属棒以速度v垂直切割磁感线，电动势为E=Bcv.模型4电磁流量计工作时与串接了电阻R的电流表相连接，形成了一个电流恒定的闭合电路I=ER+r.这四个模型各自独立又相互联系，通过各自模型的建立，得出相应的结果，再重新组合到一起，就能使问题迎刃而解了.4结束语建模思想的确立、物理模型的构建并不是万能的，它也有一定的适用条件，在使用过程中也很容易造成对形似而实不同问题的误解，因此我们在构建模型时应及时进行分析、比较和修正，使其符合客观实际.解决物理问题的过程通常包含以下几点：确定研究对象→排除次要因素→归纳物理情景→建立物理模型→分析解决问题，而学生往往忽略了从确定对象到建立模型这一关键的过程，而是直接套用公式造成错误.因此在物理教学中，增强建模思想，重视物理模型的构建，既有利于学生掌握物理知识，提高应用知识的能力，也有利于学生养成良好解题习惯，提高学生解决问题的能力.。

数学建模思想在高中物理概念教学中作用

数学建模思想在高中物理概念教学中作用发布时间：2022-05-27T00:41:04.666Z 来源：《教育学文摘》2022年2月3期作者：陈颐[导读] 本文阐述了将建模思想融入到高中物理概念教学中的意义：能提高学生学习主动性，提高学生处理问题能力，有利于物理学科素养的形成。

陈颐福州铜盘中学 350007摘要：本文阐述了将建模思想融入到高中物理概念教学中的意义：能提高学生学习主动性，提高学生处理问题能力，有利于物理学科素养的形成。

文中通过对几个课堂实例的分析，提出了将数学建模思想融入到高中物理概念教学中的原则和策略。

关键词：数学建模思想高中物理概念教学核心素养物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律。

物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系[1]。

物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物，理解物理概念能使学生掌握事物的物理属性或物理现象的本质特征。

在高中物理教学中，让学生形成清晰的物理概念，能进一步深入分析物理问题，并将物理知识应用于实际生活，因此概念教学是高中物理教学核心问题。

高中物理概念教学一般关注概念的内涵、概念的外延和概念间的区别和联系三个方面。

在多年的高中物理教学中，笔者发现高中学生存在着个体差异，由于学生学习物理能力不同，导致物理学习成绩有很大差距。

笔者发现很多学生感觉物理概念很抽象，与生活实际差距较大，不好理解，物理概念模糊是学习成绩不理想主要原因之一，因此如何进行有效的物理概念教学是提高物理教学质量的关键。

建立物理模型是研究物理问题有效方式之一，物理模型有很多种，数学模型是其中一种。

数学模型是一种模拟，是用数学符号、数学方程式、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。

高中生数学建模能力发展研究

高中生数学建模能力发展研究随着科学技术的快速发展，数学建模能力在各个领域中的重要性日益凸显。

特别是在解决实际问题时，数学建模成为了不可或缺的工具。

因此，对于高中生来说，培养数学建模能力显得尤为重要。

本文旨在综述国外高中生数学建模能力的评价研究，探讨其现状、方法和影响因素，以期为我国高中生数学建模能力的培养提供参考。

数学建模能力是指运用数学语言、符号、公式等工具，对现实问题进行抽象、简化，并建立数学模型的能力。

这种能力在科学、工程、医学等领域中都有广泛的应用。

高中生通过学习和实践，能够提高这种能力，从而更好地理解和解决实际问题。

近年来，国外对高中生数学建模能力的评价研究逐渐增多。

这些研究主要集中在以下几个方面：评价方法的研究：研究者们提出了多种评价高中生数学建模能力的方法，包括观察法、问卷调查法、面试法等。

其中，观察法是最常用的方法之一，通过观察学生在实际操作中的表现，评价其数学建模能力。

影响因素的研究：研究者们分析了影响高中生数学建模能力的因素，包括学生自身因素、教学因素和环境因素等。

研究表明，学生的数学知识掌握程度、学习动机、学习环境等都会影响其数学建模能力。

实践案例的研究：一些研究者通过对具体实践案例的分析，探讨了高中生在解决实际问题时运用数学建模的能力。

这些案例涵盖了不同领域的问题，如物理学、经济学、生物学等。

国外高中生数学建模能力评价研究方法与影响因素评价方法：评价高中生数学建模能力的方法主要包括观察法、问卷调查法、面试法等。

观察法是最常用的方法之一，通过观察学生在实际操作中的表现来评价其数学建模能力。

问卷调查法则是通过设计一系列问题，了解学生对数学建模的认知和应用情况。

面试法则是对学生进行面对面的交流，深入了解其数学建模能力和思考过程。

影响因素：影响高中生数学建模能力的因素主要包括学生自身因素、教学因素和环境因素等。

学生自身因素包括数学知识掌握程度、学习动机等。

教学因素主要包括教师的教学方法、教学资源等。

高三物理研讨会：基于物理核心素养,浅谈高中物理模型建构能力培养策略分析

三、分析2022年全国卷物理试题、体味试题命题思路、理解模型构建
高考评价体系聚焦“考思维”“考能力”。高考命题遵循了“无价值，不入题；无思维，不命题；无情境，不成题”的思路或要求。命题必有物理模型！仅以2022年全国甲乙卷的第一道14.6分】北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b
1.深化基础性，引导减少“机械刷题”现象 2.加强理论联系实际，发展学生问题解决能力 3.加强实验设计，发展学生实验探究能力
----摘自《2022全国高考理综甲卷物理试题解析与评析》
研读高考评价体系及高考政策与命题
一、细致研读高考评价体系、体悟国家意志
“物理学科核心素养”的内涵：基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品质。学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。
之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并
忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（）
A h/(k+1) B h/k C 2h/k D 2h/(k-1) 【参考答案】D
【试题情境】以北京冬奥会滑雪大跳台为素材创设问题情境。【必备知识】考查动能和动能定理、机械能守恒定律、牛顿运动定律、圆周运动、向心力公式。【能力素养】信息加工能力。模型建构能力。要求考生要会构建出实际情况下运动员做“圆周运动”的模型。【核心素养】物理观念：要求考生“能清晰地理解物理概念和规律”，具体理解功能关系，向心力等概念和规律，综合应用所学知识解决实际问题。科学思维：要求考生“能将实际问题中的对象和过程转化成所学的物理模型”。具体能通过运动过程分析，建立动能定理、圆周运动模型。

建模教学与高中学生物理思维发展

比较、抽象、概括等抽象思维的方法，也利用了形象类比等形象思维的方法，是抽象思维和形象思维共同作用的过程；另
思维是人脑对客观现实的间接的、括的反映，概是认识
的高级形式，它反映的是客观事物的本质属性和规律性的联
系．中学生的智力发展已趋近成熟，高观察事物也较全面、准确和有深度，能通过表象揭示出事物的本质特征．界著名世的心理学家皮亚杰认为高中生的形式运算思维已经成熟．形式运算思维是一种命题运算，已经脱离了感知、象支持，它表
弹性挡板，同时冰车反向滑动．木箱与挡板碰撞后又反向弹
回，设碰撞挡板过程中无机械能损失，接到木箱后再以同人
图３
图４
样相对冰面的速度口将木箱推向挡板 …… 如此反复多次，。试分析人推木箱多少次后将不可能再接到木箱？已知Ｍ：（
都具有十分重要的作用．２高中学生的思维特点
成了一种非对即错，非好即坏，非此即彼的二元论思维模式．而建模教学既适应高中学生思维又能促进高中学生思维发展，益于学生创新思维能力的培养，有是传统教学模式的良
好补充．３建模教学适应高中学生物理思维发展
维和联系思维均是很大促进．现举一此类情形与大家共赏．
形式１如图３所示，质量均为优的物块Ａ和Ｂ，由轻弹
问题的共性有一个全方位、多层次的把握，系越多，联发散也就越广，可以做到一题多解，一题多串、举一反三、触类旁通．实物模型（速度选择器和规律模型（自由落体）的教学对学

浅谈高中物理教学中如何有效建立物理模型

浅谈高中物理教学中如何有效建立物理模型内容摘要:本文深入地阐述了高中物理教学中物理模型建立的重要性和必要性,并总结了本人在近十年的物理教学过程中常用的建模方法和所构建的物理模型的一般分类,以方便大家在教学过程中参考.关键词:物理过程物理模型条件模型过程模型建模方法多媒体辅助教学一、引言――建立物理模型的重要性和必要性物理现象或物理过程一般都十分复杂,涉及因素众多.对实际问题进行科学抽象化处理,抓住其主要因素,忽略其次要因素,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,此种理想物质、过程或假设结构就称之为物理模型.模型作为物理学的研究对象,它不仅具有高度的抽象性,还具有广泛的代表性.在高中阶段,学生所学的每一个物理原理、定理、定律都与一定的物理模型相联系.解决每一个物理问题的过程都是选用物理模型、使用模型方法的过程,特别是在研究实际问题时,学生不仅要透过物理现象、排除次要因素的干扰、抽出反映事物本质的特征、建立合理的物理模型,对问题进行简化和理想化处理,而且要对物理问题进行模型的识别和再现.可见能建立正确合理的模型,能透过现象识别、发现模型是解决物理问题的关键所在.而学生的物理建模能力的高低在很大程度上也就决定着学生物理学习成绩的好坏.所以建模教学是高中教学中不容忽视的一个环节.利用"物理模型"教学培养学生的创新意识创新意识和创新能力是两个不同的概念,有时意识比能力更重要.以上谈到,物理模型的建立很具创新性,教师应该把建立物理模型的这种创新的思路启发地诉之于学生,这样对学生创新意识的培养才是有益的.利用"物理模型"培养正确的思维方法,从而培养创新能力正确的思维方法是提高思维能力的基础,良好的思维能力是创新能力的保证,只有正确的思维才谈得上有良好的创新.但是由于年龄的关系,中学生一般只注意知识的学习,并不关心自己的思维方法是否正确,更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法,这就影响了思维发展.因此,指导学生运用正确的思维方法是培养学生创新能力首要任务."物理模型"的建立,也是一种严密的正确的思维方法,其思维过程非常明显,分析好每一个"物理模型"的建立思维很重要.二、物理模型的分类――细致分析过程,准确归好类型物理模型的要点是近似处理,并通过事实检验或实验验证,使模型与事实基本吻合.如物理学中的质点、点电荷、点光源等理想模型,其要点是对象的形状与体积对研究问题没有影响或影响不大.自由落体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动等过程模型,其要点是忽略物体在实际运动过程中的次要因素.接触面光滑、绝热等条件模型,其要点是排除物体所处外部条件的次要影响.1.对象模型即用来代替对象实体的理想化模型,例如,质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点光源、薄透镜、点电荷、理想变压器等.2.条件模型即把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型,如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等.3.过程模型如自由落体运动、简谐振动、弹性碰撞、绝热过程、稳恒电流等等,这些都是将物理过程理想化了的物理模型.4.理想实验模型如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远的实验基础上,提出了他的理想实验.5.问题模型以问题为核心,形成一种解决问题的一般方法,使处理问题的思路清楚,可化繁为简,化难为易.如子弹打木块、弹性小球相碰等.三、建立物理模型的方法――精心选择方法,合理构建模型对应高中物理模型实际的建模方法多种多样.模型的构建,需采用对应的方法;甚至一个模型的构建,需要采用多种方法,方法选择正确,将收到事半功倍的效果.实际物理建模时,使用什么样的建模方法,应根据物理原型本身的性质和建模的具体需要来决定物理模型的构建,常用方法如下.量纲分析法:在物理模型构建时,可以利用量纲分析法来找到相关物理量间的相互关系,从而构建出相应的物理模型,如单摆周期模型.科学抽象法:抽象是指从具体事物中提炼出某个或某些方面、某些属性等.如隔离法确定研究对象、天体做匀速圆周运动、理想弹簧模型.理想化法:是对研究对象或物理过程加以简化,抓住主要因素,忽略次要因素,找出它们在理想状况下所遵循的基本规律,并构建出相应的物理模型.如刚体、轻杆、平动运动、理想气体模型、伽利略斜面实验等.类比法:许多物理现象彼此之间存在着许多相同或相似的物理属性,人们由此推测它们之间也存在着一些另外的共性.如光与声具有反射、折射等属性,惠更斯据此提出了光的波动模型;微观粒子与光一样具有粒子性,德布罗意建立了物质波模型;卢瑟福根据原子结构与太阳系类似,建立起了原子的行星结构模型.等效替代法:当所研究的物理问题比较隐蔽、复杂、难于直接研究时,可以用等效替代法建立起相应的比较简单、易于研究的等效物理模型,可分为过程等效替换(带电粒子在匀强电场中的类平抛运动)、作用等效替换(运动的合成与分解)、等效结构(弹簧振子和lc振荡电路)等等.微元法:在构建物理模型时,将研究对象或物理过程视作由许多微小体或元过程组成,而所研究的对象或物理过程整体所遵循的物理规律,可通过积分来得到,如匀变速运动的位移公式.假想法:当所研究的物理现象不能直接观察,或现有的物质、实验条件还不能进行真实模拟时,人们可根据已知的物理原理、物理规律对所研究的物理现象提出一种假定性的推测和说明,从而建立起相应的物理模型,如牛顿第一定律、机械能守恒定律等.四、教学过程中如何培养学生的建模能力――善于总结归纳,增强建模能力（一）、培养学生的建立物理模型的意识在教学过程中,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）、合理利用好外界的有利因素,提高学生的建模能力其一,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.我们用多媒体辅助教学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.其二,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.其三,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的精妙之门！其四,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！其五,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！【参考文献】[1]物理课程标准(实验)解读[m].廖伯琴,张大昌.湖北教育出版社,2004.[2]论高中物理教学中学生建模能力的培养[m].左雄.湖南科技学院学报,2007,28(4).[3]物理教学艺术论[m].唐一鸣.广西教育出版社,2002.[4]物理学科教育学[m].齐际平.首都师范大学出版社,2002.读完这篇文章后,您心情如何？00000000本文网址:。

高中物理学科核心素养

高中物理学科核心素养物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习而内化的带有物理学科特性的品质，是学生在学习物理过程中逐步形成的知识积淀、思维品质、能力表现、科学思想以及科学的情感、态度和价值观的综合体现。

高中物理学科核心素养包括以下几个方面。

1.物理观念从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。

“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。

2.科学思维科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。

“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

其中，学科思想方法属于科学思维的范畴，是高中物理学科核心素养的基本构成要素之一。

3.实验探究实验探究是提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。

4.科学态度与责任科学态度与责任是在认识科学本质，理解“科学•技术•社会•环境”（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。

“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。

20XX年高考全国卷物理试题以“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值为考查内容，以基础性、综合性、应用性、创新性为考查要求”，落实物理考试大纲的考核要求，强化能力立意，引导学生科学素养的培养。

20XX年高考考纲的修订和20XX年高考物理试题的特点要求物理教学要注重对基本概念、基本规律、基本思想方法的理解和掌握；要形成完整的知识体系，提升分析、综合能力，提升运用物理知识解决实际问题能力；要注重理论密切联系实际，关注社会进步和科学发展，关注生产、生活，学以致用，学有所用。

构建高中数学建模意识、培养学生创新思维

构建高中数学建模意识、培养学生创新思维所谓数学模型，就是把现实世界中的实际问题加以提炼，抽象为数学模型，求出模型的解，验证模型的合理性，并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题，我们把数学知识的这一应用过程称为数学建模。

数学建模是一种数学的思想方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻划并解决实际问题的一种强有力的数学手段，而通过对问题数学化，模型构建，求解检验使问题获得解决的方法称之为数学模型方法。

我们的数学教学说到底实际上就教给学生前人给我们构建的一个个数学模型和怎样构建模型的思想方法，以使学生能运用数学模型解决数学问题和实际问题。

具体的讲，数学模型方法的操作程序大致上为：由此，我们可以看到，培养学生运用数学建模解决实际问题的能力关键是把实际问题抽象为数学问题，必须首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型，然后再把数学模型纳入某知识系统去处理，这不但要求学生有一定的抽象能力，而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。

学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情，需要把数学建模意识贯穿在教学的始终，也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息，从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型，进而达到用数学模型来解决实际问题，使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。

二、构建数学建模意识的基本途径1、为了培养学生的建模意识，中学数学教师应首先需要提高自己的建模意识。

这不仅意味着我们在教学内容和要求上的变化，更意味着教育思想和教学观念的更新。

中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外，还需要不断地学习一些新的数学建模理论，并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。

2、数学建模教学还应与现行教材结合起来研究。

教师应研究在各个教学章节中可引入哪些模型问题，如讲立体几何时可引入正方体模型或长方体模型把相关问题放入到这些模型中来解决；又如在解几中讲了两点间的距离公式后，可引入两点间的距离模型解决一些具体问题,而储蓄问题、信用贷款问题、人口增长问题则可结合在数列教学中。

指向物理核心素养的科学思维教学四要

2019年第7-8期指向物理核心素养的科学思维教学四要刘成刚摘要：科学思维是高中物理学科核心素养的关键要素之一。

教师在教学过程中要注重通过联系生活，创设真实的生活情境，激发学生的思维兴趣，诱发学生的认知冲突，在解决问题过程中让学生学会基于证据进行科学分析与推理论证，学会通过质疑去求真，构建物理模型，提升思维能力。

关键词：高中物理；核心素养；科学思维；培养策略科学思维是高中物理学科核心素养的一个主要方面，它是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品格。

主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

它的培养可从以下几方面入手。

一、要以“真实”的物理情境进行模型建构模型建构要求学生具有建构理想模型的意识和能力，能够根据研究的问题和情境，在一定条件下对客观事物进行抽象和概括，构建易于研究的、能够从主要方面反映事物本质特征和共同属性的理想模型和概念。

其实质就是将隐藏在复杂物理情境中的研究对象或过程进行简化、抽象、类比、概括，从而揭示客观事物的本质与规律。

真实的情景问题，是自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的物理问题，具有生态性和开放性的特点。

真实的情景性问题，呈现形式是对物理情景的描述，没有已知量、未知量，需要学生自己去加工、梳理，转化为理想模型。

在这个过程中既要用到理想化方法、等效方法、近似方法等具体学科方法，又要用到分析、综合、类比、概括、抽象等科学思维方法，有利于培养学生建构物理模型的能力。

例如，人们低头看手机，会引起脖子酸痛，估算颈椎受力大小约为头重的几倍？学生对此真实情景的物理建模，存在的障碍主要是缺乏此情景的生理知识，如颈椎的生理结构，颈椎、颈部肌肉位置以及它们之间的角度等。

但只要经过科学的简化和抽象，如忽略头和颈的大小和形状，将头看成质点，以头部为研究对象，颈椎看作可绕其下端点的轻杆，提供给头部斜向上的支持力，肌肉看作轻绳，提供给头部沿左下方的拉力，根据共点力的平衡和边长比例，即可估算出颈椎受力约为头重的3倍。

高中物理教学中学生科学思维培养现状调查分析与建议

高中物理教学中学生科学思维培养现状调查分析与建议作者：高秀丽许文慧来源：《中学教学参考·文综版》2023年第07期［摘要］文章立足問卷调查结果和教师访谈情况，分析高中物理教师对物理学科核心素养和科学思维的认知程度、高中物理教师的科学思维培养意识及培养现状、高中物理教师培养学生科学思维的途径与策略，并提出在高中物理教学中培养学生科学思维的建议。

［关键词］科学思维；高中物理；调查分析；建议［中图分类号］ G633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）21-0008-04随着教育部提出学生发展核心素养体系，学生核心素养的培养成为当前基础教育的重要任务。

物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。

其中，科学思维是物理学科核心素养的核心内容，主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

培养学生的科学思维是物理教师的重要教学任务。

自从《普通高中物理课程标准（2017年版）》颁布以来，核心素养的培养在高中物理教学中是否真正得到落实？在高中物理教学中学生科学思维的培养现状如何？针对这些问题，笔者带领研究团队通过线上对全国各地的高中物理教师进行了随机问卷调查。

此次问卷调查的目的是了解高中物理教师对物理学科核心素养和科学思维的认知程度，了解高中物理教师的科学思维培养意识、途径、策略和存在的困难等，并在分析调查结果的基础上提出在高中物理教学中培养学生科学思维的建议。

本次调查共回收有效问卷107份，参与问卷调查的教师中本科学历的占63.92%，研究生学历的占29.48%，博士研究生学历的占3.81%，大专学历的占2.79%。

任教高一的教师占32.71%，任教高二的教师占32.71%，任教高三的教师占34.58%，参与问卷调查的教师基本上均匀分布在高中三个年级。

教龄30年以上的教师占8.41%，教龄20年至30年的教师占45.79%，教龄10年至20年的教师占30.84%，教龄5年至10年的教师占3.74%，教龄1年至5年的教师占11.21%，参与问卷调查的教师有85.04%是教龄在10年以上且有着丰富教学经验的，这在一定程度上保证了问卷调查结果的可靠性。

物理教学中学生核心素养的培养策略研究

物理教学中学生核心素养的培养策略研究一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务旨在围绕“物理教学中学生核心素养的培养策略研究”这一主题，展开一系列的教学实践活动。

通过本课程的学习，使学生不仅掌握物理学科的基本知识和技能，更重要的是培养他们的科学思维能力、创新意识以及解决问题的能力。

教学过程中，将重点关注学生核心素养的提升，包括逻辑推理、数据分析、物理观念、实验探究等能力的培养。

2、教学对象本课程的教学对象为我国普通高中一年级学生，他们在初中阶段已经完成了基础的物理学习，具备一定的物理知识储备。

在此基础上，他们对物理学科有着浓厚的兴趣，希望通过高中物理学习，进一步提高自己的科学素养，为未来的学习和发展打下坚实基础。

此外，教学对象具备一定的自主学习能力和团队合作精神，能够在教师的引导下，主动探索物理世界的奥秘。

二、教学目标1、知识与技能（1）理解并掌握物理学科的基本概念、原理和规律，如力学、电磁学、光学等领域的核心知识。

（2）学会运用物理知识解决实际问题，具备一定的物理建模和推理能力。

（3）掌握物理实验的基本技能，能独立设计实验方案，进行实验操作，并分析实验结果。

（4）运用数学工具进行物理问题的定量分析和计算，提高数学在物理中的应用能力。

2、过程与方法（1）通过自主探究、合作学习等方式，培养学生主动获取知识的能力，提高学习效率。

（2）运用问题驱动的教学方法，引导学生发现问题、提出问题、解决问题，培养他们的问题意识。

（3）采用案例分析、实验探究等方法，让学生在实践中掌握物理知识，提高实践操作能力。

（4）运用现代教育技术手段，如网络资源、多媒体课件等，丰富教学手段，提高教学质量。

3、情感，态度与价值观（1）培养学生对物理学科的兴趣和热情，激发他们探索自然、追求真理的欲望。

（2）引导学生在面对科学问题时，保持好奇心、求知欲，形成积极向上的学习态度。

（3）教育学生尊重事实，遵循科学规律，树立正确的科学观念，摒弃迷信思想。

高中二年级下学期物理《反冲现象火箭》教学设计

答案：（1）2m/s (2)13.5m/s
学生课上做题，展示并讲解分析过程和答案
强化学生知识的应用能力，规范学生解题步骤。
【例题2】载人的气球原来静止在离地面高为h的空中，气球质量为M，质量为m的人要沿气球上的绳梯安全着地，如图所示，则绳梯长度至少为多长？
答案：பைடு நூலகம்
学生自主做题，解决实际问题。
强化新学知识的应用。
备课人
学科
物理
课题
人教版高中物理选择性必修一反冲现象火箭
教学目标
核心素养目标：
1.物理观念：理解反冲现象的本质，培养学生的运动与相互作用观和能量观；
2.科学思维：培养学生物理建模的思维，学会从多角度分析物理现象的科学思维，培养学生科学严谨的逻辑思维，进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力
【提出问题】卫星发射最小速度为7.9km/s，为如何能提升火箭的发射速度，解决卫星发射问题？
1、现代的火箭喷气速度通常在2000-5000m/s
2、增加质量比：一般小于10，否则火箭的强度会有问题。
【解决办法】：多级火箭
多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求．而且级数越多，结构越复杂，并难以控制。
知识拓展
我国航天成就
培养学生的爱国情怀和民族自豪感
教学反思与评价
本节课是动量守恒定律在生活中的一类特殊应用，课程难度不是特别大，但是与实际生活中的情境联系的尤为紧密。所以本节课的设计突出从实际生活中的情境进行带入，帮助学生构建理想化的物理模型，利用所构建的模型和理论知识来解决实际问题。所以本节课要充分发挥学生的主观能动性，让学生参与到课堂活动中来。

新课改背景下高中物理建模能力培养策略

新课改背景下高中物理建模能力培养策略摘要：随着教育改革的不断深化，目前我国高考政策也相应发生转变，各地相继开始实施高考选科政策，考试重心也发生了变化，更加注重对学生学科素养的考核。

在高考中需要对学生的综合能力进行培养和考查。

物理作为高中阶段一门难度系数较高、分数占比大、能力培养效果突出的学科,备受广大师生的重视。

新高考下如何培养考生物理建模能力,是一项重要的教学工作,对此，本文深入理解新课改背景下构建高中物理建模的必要性，积极探究培养学生物理建模能力的可行策略，从而能有效培养学生的物理学科核心素养。

关键词：新课改；高中物理；建模能力引言物理是一门较为严谨的学科,开展教学的过程要注重教学的灵活性,不断调整和优化教学方法,使其能够更好地适配学生的学习特点,进而更好地激发学生的物理学习兴趣。

在高中物理教学中，教师应引导学生以观察和实验为基础构建物理模型，从而培养学生的思维习惯，激发学生的创新意识，提升学生的实践能力。

1新课改背景下高中物理建模的必要性1.1涵义分析物理学科有着非常复杂且广泛的研究范围,而且与生活联系紧密,外部环境很容易影响到其教学的展开,为了推动物理研究的深入进行,往往需要去除这些外部因素,将研究对象具体化、简单化,构成物理模型,进而制定更加顺畅的物理教学研究流程。

物理课堂中,经过去除对研究对象产生影响的外部因素,能够将研究对象本质很好地体现出来,从而确保各个物理模型都具备代表价值.物理建模是基于物理现象、通过研究者的思考与分析构成的,并非随意遐想的,这就说明,物理建模为研究物理学科的一种策略。

物理模型能够精确简单地将研究对象本质反映出来,从中能够将物理学科的形式美体现出来。

1.2师生在物理建模过程中存在的问题在物理教学中，一方面，部分教师缺乏物理建模意识，不注重示范引领，仅仅以讲授物理知识为主。

还有部分教师即使进行物理建模，但没有及时进行归纳和总结，也不善于引导学生建模，导致未能有效培养学生的建模思维，从而无法有效地提升学生的建模能力。

基于物理学科核心素养的模型建构实践研究

基于物理学科核心素养的模型建构实践研究摘要：本文用建构主义和最近发展区为理论依据，通过典型问题情境设置，注重问题串在组织教学中的作用，以构建物理模型为重要抓手，从而实现包括物理观念、科学思维、科学方法和科学态度与责任四方面的物理学科核心素养目标。

关键词：问题情境问题串学科核心素养建构主义《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中明确指出，物理学是基于观察与实验，构建物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和认证，形成系统的研究方法和理论体系。

[1]我们所需构建物理模型，是在长期观察和实验的基础上，抓住物理问题的主要矛盾，而又忽略其它次要矛盾，从而有利于抓住物理问题的主要矛盾。

在高中物理中，我们将物理模型进行分类：一类是质点、弹簧振子、单摆、理想气体和点电荷等对象模型；另一类则是匀速直线运动、平抛运动、简谐运动、弹性碰撞等过程模型。

模型建构过程在实验类、概念类、物理规律类和物理习题类课程教学中均极其重要，在形成物理观念、提升物理科学思维、训练物理科学方法和培养科学态度与责任四个维度核心素养培养上，也是重要抓手之一。

本文主要探索基于物理学科核心素养的模型构建实践路径。

1基于物理学科核心素养的模型构建的理论基础物理学科核心素养是我们物理学科教学的最终目标，它主要包括物理观念、科学思维、科学方法和科学态度与责任四个方面，这四个方面是平等、关联的关系。

科学思维包括模型的构建、科学推理、科学论证、质疑与创新。

模型构建是物理教学活动，具有课程教学过程属性，是实现物理学科核心素养的重要抓手。

模型构建不仅可以有效训练科学思维，也有利于形成物理观念、训练科学方法，还有利于培养科学态度和责任；总之，模型构建有利于物理学科核心素养目标的实现。

建构主义理论认为：孩子们的学习重在以原有的知识体会为基础来构建自己对现实世界的解释和认识，是对最近新知识的“顺应”和“同化”；最近发展区理论认为：课程教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有未知的内容，调动孩子的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。

培养模型建构能力，发展物理核心素养

培养模型建构能力，发展物理核心素养当初中毕业生进入高中时，他们常常觉得物理特别难学。

原因是初中物理和高中物理之间的知识跨度非常大，这导致初中物理教学和高中物理教学迈出了一步。

如何将初中物理教学与高中物理教学衔接起来，把“台阶”变成“平坦的道路”；如何使学生尽快适应高中物理教学的特点，克服学习物理的困难，对于培养“建立物理模型”的能力非常重要。

关键字：初中；物理模型；核心素养；初高衔接引言核心素养是我国基础教育的改革方向，科学思维能力作为物理学科的核心素养之一，并且也是教师组织学生进行各种教学活动的主要目标。

学科思维涉及到的层面较多，教师在教学中需要加以重点关注。

建构主义学习理论强调，学习是学习者主动构建内部心理表征的过程，是学习者通过原始认知结构和从环境中接收的感官信息之间的交互作用产生信息意义的过程；学习的建构主要涉及到下面两个部分：新内容意义的建构以及现实经验的整合。

学生采用适合的学习方法来对知识进行深入的学习和掌握，从多个不同的角度对知识加以认知。

学生可以结合自身实际情况来选择适合的方法来对知识进行学习，没有独特的标准理解。

1初中物理与高中物理的区别一是高中教科书和初中教科书之间的差异。

首先，知识的数量增加了。

学科类别：高中与初中相似，但高中的知识量远大于初中。

二是提高综合性。

跨学科知识相互渗透、相互服务，加深了学习难度。

三是体系得到加强，教材知识结构显著提升。

由于高中教科书的理论性增强，往往以一些基本理论为提纲，按照一定的逻辑将基本概念、基本原则和基本方法结合起来，形成一个完整的知识体系。

第四，理论得到加强。

一些初中教材只需要初步理解和定性研究，而高中教材则需要深入理解和定量研究。

它大大提高了教材的抽象性和通用性。

第五，提高能力要求。

阅读能力、写作能力、计算能力、实验能力、分析能力和理解能力有待进一步提高和培养。

2物理模型建构的重要性及方法2.1开展趣味教学培养学生科学思维能力趣味教学在培养学生核心素质的教育教学中发挥着重要作用。