中财网淘宝黑科技工具箱:如何培养学生的建模能力（物理教学）
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/05 10:51:29
如何培养学生的建模能力（物理教学）
在多年的物理教学工作中，我发现重视学生物理建模能力的培养，养成良好的解题习惯，对于提高学生的破题能力及提高解题速度有莫大的帮助。在物理教学、教育过程中，从促进学生主体性发展角度而言，从培养学生的创新意识、创新能力出发，都应提高学生的物理建模能力。
什么是模型及物理建模呢？
著名物理学家钱学森先生说过：“模型就是我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要的因素，略去次要的因素所创造出来的一幅图画。”物理学研究的是极其纷繁复杂的自然现象及其发展变化的规律。对于我们研究的每一个对象，它涉及到的因素是非常多的，为了我们探究方便和易于抓住本质而从复杂的物理现象和物理过程中抽象出研究对象的简化描述或模拟即物理模型。上述抽象及简化的过程就是物理建模。
怎样才能提高学生的物理建模能力呢？
1、在物理教学过程中要有意识的培养学生的建模意识
传统教学模式是以教师灌输为主，忽略学生的自主性，能动性，抑制了学生的思维。实行新课程标准后，提倡创新教育，以提高学生处理问题的能力为目标，但这并不是说忽略概念和规律的教学。这就要求我们教师抓住学生主体性这一特点，重视基本知识点的教学，增强知识点教学中的建模意识。因为每一个知识点的获取，都与建模分不开。教学中要重视建模方法指导及模型的分析与比较。例如，在学习光学中光的直线传播时，讲到点光源，将点光源这个理想模型同力学中的质点模型，电场中的点电荷模型进行对比，学生便非常容易理解其印象深刻。又如在电场的教学中，讲到电场力作功时，首先让学生把研究对象设想成一幅场景〈一个带电体从电场中一点A移到另一点B〉，然后跟重力场中重力做功进行类比；再将电势能与重力势能进行类比。通过建模及类比，使学生对电场力做功情况及特点有了一清楚地认识。又如，讲重力不计的带电粒子以初速度VO从垂直电场方向进入电场的运动时，引导学生将其与力学中学过的平抛模型的规律进行类比，使学生对类平抛规律有了明确地认识。虽然这种建模只是处于一个初级阶段，但这种经常性的有意识的建模熏陶无疑对学生后来的发展有极大的促进作用。
2、在物理教学训练过程中加强建模实践指导，培养学生的模型迁移能力
训练是培养学生创新能力的一种重要实践途径。在平时的教学实践中，一方面要加强建模实践指导，另一方面应加强建模训练。老师虽然交给了学生建模的方法，但是若不经过一定的实践训练，遇到实际物理问题就会无从下手，不知所措。只有经过适当的充实的建模训练，才能将老师平时传授的建模方法进一步内化为自己的能力。习题教学是培养学生创新能力的一个重要途径，学以致用才是教学的最终目的。
最近几年的高考试题绝大多数本身就是实际问题的抽象化及模型化。如血压计模型、电磁流量计模型、人造卫星模型、注射器模型、弹簧模型、人车模型等等。加强应用性考查的趋势越来越明显。有些物理问题只提供了实际的物理情景，这就要求老师善于指导学生挖掘必要的，主要的信息，去除次要的因素，抽象出具体的模型加以解决。
习题的设置一般都是命题者根据某个物理模型创设出必要的物理情景，进而提出需要解决的问题。对于我们的学生来说，解决问题时恰好是上述过程的逆行。学生解题的过程就是在命题者设置的物理情境中，充分考虑已知条件，从原有认知结构中提取、抽象、深化已有物理模型来构建新物理模型的过程，是一个迁移的过程。这就需要我们积极更新教育观念，尊重学生的思维，激发学生主观能动性，多开展课堂研究性学习，多指导学生进行一系列的“课题研究”。如“厨房中的物理”、“安全门上的‘猫眼’的原理”、“电在生活中的作用”、“雷达技术的应用”等等。通过解决这些实际问题，进一步培养学生的建模能力及模型迁移能力。
3、良好的阅读习惯也有利于建模能力的提高
物理学是一个广阔而神秘的殿堂，它包罗物理万象，博大精深。如学生掌握的知识只限于课本或者本学科，就不利于建模能力的提高，对学生的综合素质增强及全面发展也不利。作为老师，应该有意识地，经常性的指导学生阅读一些有益的相关的书籍、文章。如天文、地理、生物、数学等。这样，既能增加知识，又能开阔视野。例如，2000年全国高考题中有一道与卫星有关的计算题既考查了地理中纬度的知识，又考查了电磁波技术及数学中的几何知识。如果学生不具备全面而丰富的知识，这个物理模型将无从建立，解题也就无法进行。
总之，作为老师，我们应在平时的教学中时刻注重培养学生的建模意识，指导建模方法，提高学生的建模能力，使学生具备良好的解题素养，不但提高解题速度。