高中物理情境教学与模型教学研究

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在高中物理教学中，对情境和模型进行深刻的研究和分析，掌握模型的基本规律后，就相当于掌握了一个模块，利用一个一个这样的模块，就能构建复杂的物理问题.反之，复杂的物理问题，也可以由此解决.情境教学和模型教学是物理教学的重要方法，有利于提高课堂效率、培养学生的能力.

物理情境是指，人们分析物理现象后，了解其产生、变化的规律，从而在头脑中形成对物理现象本质的认识.物理模型就是摒弃各种次要因素，突出决定事物状态、变化等的主要因素，对原型进行简化、纯化处理.这是一种理想化的思维方法.将实际或抽象的问题用常见易想的物理过程表示，这种表示法可以说是一种物理模型.物理模型方法需要认识主体自己确定研究对象，抽象出研究对象的运动过程，设置已知量和未知量，运用科学规律，选择研究方法，检验模型是否与实际相一致.

物理学的发展，可以说是伴随着建立新的物理模型和用新的物理模型替代或完善旧的物理模型的过程.物理模型方法借助建立的模型开展研究工作，是一种重要的科学方法.物理情境与模型方法在科学研究中的流程图如下.

高中物理所有实际问题都是有模型依据的，模型所对应的规律也是早已被验证是正确的.根据高中物理教学的特点及模型的主要教学功能，可以把物理模型分为实体模型、条件模型、过程模型、数学模型等.创设物理情境是建立物理模型的基础.在创设物理情境的过程中，教师要引导学生从物理问题中获取创设物理情境的重要信息，再对这些信息进行必要的加工整理，在去伪存真的同时，为建立物理模型铺平道路.

物理情境教学和模型教学，能加强学生对物理知识的记忆.利用物理情境和物理模型，培养学生的观察力；利用物理模型，促使学生的直观形象思维向抽象逻辑思维发展，能加深学生对物理概念和物理规律的认识和理解.记忆是思维的起点，对物理情境的认识是ο窒蟊局使媛傻娜鲜叮有利于学生对错综复杂的物理现象及其条件进行观察总结，从而使题目条理化、模型化、形象化.迁移就是大脑中已有认知结构所储存信息的复活，在新输入信息的作用下，参与同化或顺应，从而获得新的认知结构的心理过程.建立物理情境的过程就是认知结构化的过程.当新刺激物输入后，就会产生一种格式的反映，而忽视物理情境的建立，一味强调物理量的含义、单位、方向等，学生学到的物理知识就如空中楼阁，不能顺利迁移.

通过训练，能帮助学生体会由情境到模型的思维方法.特别是最后阶段的练习，能使学生意识到模型方法的意义和作用，也能使学生在生活中遇到问题时有意识地应用这种思维方式去处理实际问题.比如，汽车司机在行驶过程中突然发现前方有险情.为了避开危险，司机应当采取紧急刹车，还是紧急转弯的措施？在处理这一问题时，首先根据情境把实体模型抽象为对象模型，再将原始情境抽象为紧急刹车时的匀变速直线运动和紧急转弯时的匀速圆周运动两种理想过程模型，最后根据过程模型转化为数学模型.这样，使学生在解决问题的过程中直接感受到学习物理模型方法的意义.

还有，物理模型是理想化的假象，对于现实事物的解释是存在偏差的.我们不能以偏概全，毕竟物理模型跟生活中的实例只能说是相似，也只是在某一个场合或者某一种条件下的相似.因此，我们可以将实际事物用理想化的物理模型来处理，但是要做到具体问题具体考虑.

在当前减负增效的背景下，突出的矛盾是丰富的教学内容与不断减少的教学时间的矛盾.现行“人教版”物理教材，注重点面结合，主干知识明确，基础知识、基本规律一个都不少，增加了许多联系生产生活的实际问题和高新科技内容，同时丰富了课堂形式，引入了研究性学习、探究性实验课等.要让学生在较少的课时内掌握丰富的物理知识，物理情境与模型教学是有效方法.通过物理情境与模型教学，以已掌握的基本模型为“源”，以待研究的新模型为“靶”，引导学生分析物理现象，加强知识之间的链接、迁移，能使学生系统地掌握物理知识.

（本文系2016年度河南省基础教育教学研究项目《高中物理情境与模型教学研究》（JCJYC16061543）的研究成果）