【中学物理模型教学研究13000字（论文）】

中学物理模型教学研究目录TOC\o"1-3"\h\u227291前言 1315001.1研究背景 156451.2研究目的及意义 1185231.2.1研究目的 1198221.2.2研究意义 1144452高中物理模型教学理论概述 3241242.1物理模型的定义与特点 3307462.1.1物理模型定义 324452.1.2物理模型特点 3300132.2高中物理模型的分类与作用 4231732.2.1高中物理模型的分类 4226072.2.2高中物理模型的作用 586992.3高中物理模型的教学方式与要求 7225393高中物理模型教学的问卷调查和分析 8102553.1调查问卷及对象 879593.1.1问卷设计 829933.1.2调查对象 8317443.2调查结果及分析 8182193.2.1学生对物理及物理模型的学习态度 856463.2.2.学生对物理模型的基本认识与建模能力 10189863.3高中物理模型教学的建议 13301363.3.1教师重视建模教学，改变教育方式 13237703.3.2教师提高建模教学能力 14260513.3.3学生要从物理学的视角去感受生活 14238213.3.4模型教学评价方式多样化 1467364高中物理模型教学设计举例 16116634.1教学内容分析 16136734.2教学过程简述 16125564.2.1亲身实验，形成初步形象 16155534.2.2以绳为例，体验建模过程 16136224.2.3理论分析，提高解模能力 16293914.3运用举例，提高用模能力 1761564.4结论 1821868参考文献 20116附录 21

1前言物理模型教学是新课程改革对物理教学的需要。随着课程改革的不断推进，我国基础物理教育也在发生着转变，高中物理课程的教育应培养能够适应社会发展的素质型人才。截止至2021年高考改革在《关于2017年普通高考考试大纲修订内容的通知》引领下已经在持续开展4年，通知中明确指出要求考试大纲体现核心素养导向，并且与新课程标准的理念有良好衔接。1.1研究背景最新修改的《普通高中物理课程标准(二零一七年版二千零二十修订)》注重于培育中小学生的物理课程及核心素质。科学思维是学生核心素质的主要成分之一,主要包含了模型的建立、科学推导、科学论证、质疑与创新等基本要素。可以看到,模型建立是科学思考中的四大基本要素之首,所以让学生可以经历建立物理模型的过程并学会从复杂的问题情境中自主构建物理模型是培养学生科学思维、提升学生核心素养的重要方法。翻看新课程标准会经常看到"模型"、"建模"两个词语出现,并且"学业质量"也对模型教学提出了明确要求,学业质量水平中明确给出学生通过模型教学需要达到的5个具体水平标准,对学生掌握模型的能力要求从低到高逐级上升,可见模型教学在我国新课程标准中第一次获得明确地位。以发展学生的核心素养为目标的模型教学是大势所趋。1.2研究目的及意义1.2.1研究目的由于高中物理教材的内容是按整个知识的逻辑体系来编排，这使得高中物理中蕴含的物理模型和方法较为零散且具有内隐性，所以通过对国内外涉及到物理模型方法的文献进行研究，同时基于新课程标准的要求对高中物理教材中涉及到的物理模型进行系统分析、梳理，使具有内隐性的物理模型显性化、系统化，可让一线教师对新课标下的物理模型有更新、更全面的认识。1.2.2研究意义（1）理论意义基本概念是研究问题的基础，没有清晰的概念，很多东西都犹如空中楼阁，因此，研究物理模型教学的概念也尤为重要。本文对物理模型理论的文献进行了研究，表达了自己的想法，目的在于对今后的模型教学提供依据。本文解释了什么是物理模型，以及它的分类，同时还明白了它的意义和内涵是什么。（2）实践意义物理模型是通过抽象、理想的思想对事物进行化简，对客观对象作出简单易懂的描述。为了能让学生的知识掌握的更加全面，恰当的应用模型教学是至关重要的；与此同时，学生的创新意识也得到了培养。教师在向学生传授知识的时候，常常采用的方法就是利用物理模型，通过对物理模型的分析、讲解，会让学生更容易、更系统的学习物理。可以发现，模型在高中阶段非常重要。2高中物理模型教学理论概述2.1物理模型的定义与特点2.1.1物理模型定义高中物理教材中每一模块的内容都是建立在物理模型的基础上,学生学习物理的过程中离不开对模型的学习与运用。物理模型广泛存在于物理学中,是物理学的研究对象和工具,在物理学中有至关重要的地位。但是查阅国内外的文献可以看到不同的研究者对物理模型的定义也是不同的。而且物理学模式也有广泛与狭隘之分,广泛的物理学模式是指在物理学中的所有最基本的抽象的范畴,如空间和时间等,狭义的物理模型是指从某个问题情景中通过抽象等思维过程得到的反映特定情境或某个具体的研究对象的结构或过程,如质点、绝对刚体、点电荷、磁感线、小船渡河模型等。高等学校教材《通用课程国家标准试验教材物理学必修1》对物理模型的基础理论概念进行了这样的说明:在物理学中,突出研究问题的主体方面,而忽视次要因素,以形成理想的"物理模型",并把它当作科学研究对象,是常常使用的一个科学方法。二零二零年新制定的二零一七年版普通高中物理课标中也并未具体提出物理学建模的概念,但在课标中却反复提及了"建模"与"建模",比如"能用原子构造建模和电荷守恒的知识来解析静止现象""与质点结构建模类比,体会在什么情境下可将带电体抽象为点电荷""能根据现实生活中的振动或摆动的特点,建构简谐运动、单摆等物理模型","知道原子的核式结构模型""知道理想气体模型"等等。通过教材中和课程标准中对物理模型的相关表述的分析,结合国内外对物理模型的研究资料,不难看出高中阶段学生所接触的物理模型是指狭义的物理模型。其含义与研究者田世昆、胡卫平的观点最为相近,所谓物理模型就是人们为了方便研究复杂的问题和探讨物理事物的本质而对研究对象(包括其所处的状态或条件)所作的一种简化的描述和模拟。从复杂的情境中抓住主要的因素或者本质的特征,从而建立一个易于研究的,方便研究者解决问题的新形象。2.1.2物理模型特点物理模型是建立在以科学研究为基础的模型，和其他的模型有着一定的区别，并且具有自身的一些特点。（1）典型性物理模型最主要的特征就是典型性，从一系列复杂的问题中抽丝剥茧，找到事物的本质特点，再总结出来的物理过程。物理模型具有很高的代表性，原因在于他反应了物理学的知识和规律。（2）科学性物理建模必须有科学依据，不能凭空而论，要能够反应事物的本质特征。在建立的过程中需要研究者大量投入抽象思维，然后进行科学的分析，最后进行高度的概括和总结，所以这是物理模型科学性的表现。另外，在某个阶段的某一物理模型能够对某一现象做出解释，但是随着时代的进步这一模型可能会随时被推翻。但是在那个阶段他依然是合理的、科学的。（3）假定性为了使所构建的物理模型形象直观,简单易懂,我们会采取一些措施,找到物理现象的本质特点,忽略掉一些次要的因素,从而达到降低难度的效果。但是那些被我们忽略的次要因素,只是假定的次要因素,可能在其他的条件或环境下,他有可能成为主要因素。因此，在不同的情景下,我们所假设的因素可能是不同的。所以,假定性也是物理模型的重要特征之一。科学性与假定性,对物理学建模者来说也是辩证统一的关系,而假定的物理学模型者也是经过合理的、科学的推导总结而得出的;同样,科学的物理建模者也是与假设性密不可分的,二者并不互相矛盾。2.2高中物理模型的分类与作用2.2.1高中物理模型的分类根据不同的分类方法，物理模型可分为多种类型。①概念模型和理想模型思想不同，那么设计的模型也不同，将物理模型分为概念模型和理想模型两种。概念模型是对物体或物体的运动情况进行描述，而对其进行抽象化的模型。在高中阶段，这类模型有：质点、光线、单摆、圆锥摆等。在应用时，要弄清模型的适用范围和条件，不要弄混淆了。理想模型是抓住物质的本质特征，将对象抽象为只有主要矛盾的存在。例如质点模型，就是一个典型的例子，将研究对象看成是一个有质量的点，忽略它自身的形状、体积，这样在研究过程中便可忽略很多因素的影响，从而使问题简化很多，简单很多。其中还有点电荷、匀速直线运动、完全弹性碰撞等在高中阶段都是常见的理想化模型。②实物模型、过程模型和条件模型按照其研究问题的不同,将物理学建模细分成实物建模、流程建模和条件建模。取代了现实的对象的叫做实物模式,比较常用的形式有:质点、点电荷、点光源、自由电子等。在研究过程中,主要抓住研究过程中主要因素带来的影响而建立的模型叫做过程模型。比如:匀速直线运动,在实际过程中匀速直线运动几乎不存在,但是为了研究方便,才有了这一过程。还包括:匀速圆周运动、机械能守恒、简谐振动等。在不同的条件下所建立的模型叫做条件模型,比如:光滑的水平面、空气阻力不计、光滑的圆弧轨道、不计重力等。2.2.2高中物理模型的作用（1）激发学习兴趣，提高教学效果中学物理教材中许多物理知识都是高度抽象化、概括化的，学生都不易理解和接受，究其原因是中学物理知识都是建立在理想化模型的基础上，这些物理知识对于学生来说是陌生乏味的数字、字符。因此在物理教学中，教师要从学生的生活经验出发，考虑学生的已有的认知水平，建立和学生有联系的知识。那么在物理教学中开展模型教学就显得重要了，建模的过程就是将实际生活与物理知识联系起来的桥梁。实际生活情境中事物与事物之间的关系是错综复杂的，需要根据所研究的问题，建立反映研究事物本质的理想化物理模型。这个过程就将复杂的、困难的问题简化了。学生学到的物理模型就不是一个需要死记的物理知识了，而是扎根于学生脑海的有落脚点的有生命力的物理知识。学生经历了物理模型建构的过程，对知识的理解就会比较深刻，这个过程中也掌握了学习物理的方法，感受了物理学独有的魅力，提升了学生学习物理的兴趣，教学效果也就会明显提高。就比如，上质点这一节课时，如果老师一开始就告诉学生质点的概念，学生对这个高度抽象化、理想化的模型就会感到陌生，会觉得它神秘莫测，只会将其作为一个知识点死记下来。久而久之学学到的物理知识是脱离生活实际的，学生脑子里就只有各种生涩、抽象的物理知识。那如果学生经历质点的建构过程，那么他也就能轻易的理解质点这个模型的本质了。也会明白质点这个模型的建立，其实是让研究对象变得简单了，并且方便解决物理问题。它其实就来自于生活实际，学生就会感受到建立模型的重要性，感受到物理学的魅力。（2）有利于学生加深对知识的理解，形成良好的知识结构物理模型广泛存在于物理教学中，很多物理模型本身是很重要的知识点，如轻弹簧、点电荷、平抛运动、等势面等。许多物理学定律、物理概念也是在理想物理学模型的基础上形成的,例如牛顿第一定律就是在伽利略理想斜面实验的基础上形成的,而简谐运动概念的提出也就是利用了弹簧振子在这个理想化物理模型的中运动的轨迹和x-t图像进行的。如果把整个物理知识体系当作一张网，那么物理模型就是上面的结点，模型与模型之间的联系就是结点与结点之间的连线，通过连线学生能将知识有机的串联起来，也方便轻松理解各个知识。通过模型的建立或者模型的应用，学生就会知道知识的来龙去脉，学生学到的知识是与学生的直接经验相关联的，学生学到的就是有生命力的知识，学生对知识本质的认识也会更为清晰，从而学生对知识的理解就会更为深刻。如果知识的学习是建立在各个物理模型的基础上，就能很容易将模型与模型联系起来，从而形成良好的知识结构，随着知识的积累逐渐发展成知识网。比如学生在经历了研究空间某点电场需要引入点电荷，那么在研究空间某点磁场时需要引入电流元。电流元这个理想化物理模型与点电荷这个物理模型有着异曲同工之妙，学生能轻易理解电流元这个模型，并且将二者建立联系。比如学生学习并理解电场这个物理模型，在理解磁场这个物理模型的时候就会简单很多。同样的还有电场线与磁感线的对应，电通量与磁通量的对应等等。通过电与磁模型之间的联系，加深学生对模型的理解，并且帮助学生将电与磁联系起来，形成系统的知识网络。（3）有利于学生掌握理想化的物理科学方法理想化方法是指利用逻辑思维和想像力,按照研究对象与问题的共同特征,突出研究对象的主体因素,并消除无关因素。在头脑中建立理想化的,研究客体或互相联系的某种科学抽象事物的方法。高中阶段学生所学习的物理知识其实是一种理想状态下的脱离生活实际的高度抽象概括后知识。比如轻杆、轻绳、轻弹簧、忽略空气阻力、接触面光滑等。学生平时做练习题，题目往往只是给出简化的物理对象和情景，多是“光滑接触面、光滑几何轨道、小球、光滑杆”等高度模型化、几何化的东西。所以当学生遇到具体的未被简化的场景时，学生就无从下手。这主要是由于学生没有掌握理想化的物理科学方法。建立理想模型就要用到理想化的方法。所以在物理教学中开展模型教学，就可以帮助学生掌握理想化的物理方法。2.3高中物理模型的教学方式与要求新课程标准中的学业质量水平中明确地给出了学生完成物理课程学习后，对模型素养及掌握的表现水平层次可划分为具体的五级水平，如表2.1所示。这五级水平要求为教师日常开展物理模型教学、评价以及为学生的自主学习和自我评价提供了指导标准。从对“模型”的这五级水平要求的表述上可以发现，这五级水平分别从内容的抽象性、情境的复杂性、应用的综合性等这几个方面考察学生对模型的掌握能力，并且水平要求由低到高逐渐递增。表2.1“模型”学业质量水平要求水平质量描述水平1能说出一些简单的物理模型；水平2能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型；水平3能在熟悉的问题情境中根据需要选用恰当模型解决简单的物理问题；水平4能将实际问题中的对象和过程换成物理模型；水平5能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型；3高中物理模型教学的问卷调查和分析3.1调查问卷及对象3.1.1问卷设计在参阅了大量文献的基础上,又重点参阅了华中师范大学张雄的《高校生命科学物理模型建立的课堂教学状况调查》中的《高校生命科学物理模型建立的课堂教学现状调查问卷》,其量表内容虽然是针对生物学科中物理建模与教育现象的研究,但对编制物理学科模型教学现状的调查问卷具有很好的参考价值。在参考张雄的调查问卷的同时结合本研究的实际情况,设计了本次调查的问卷(见附录)。3.1.2调查对象本次学生的问卷调查选取了两所不同层次的学校，其中A校为广西省的一所市级高中，而B校为县级示范高中。在A校中通过随机抽样的方式分别在高一和高二年级中各选取了一个理科普通班和一个理科实验班作为样本。由于B校班级分为三个层次，所以以同样的方式在B校的高一和高二年级的三个层次的理科班级中各选取一个班级作为样本。3.2调查结果及分析3.2.1学生对物理及物理模型的学习态度学生的非认知因素对物理及物理模型的学习起到重要的促进作用,学习兴趣属于非认知因素中的一个重要方面。对物理的学习兴趣是指学习者通过对物理认识领或学习活动,而形成的一个相对主动的、比较稳定的心理趋向。学习者对物理教学的浓厚兴趣一经产生,便会偏向于并愿意对物理教学活动倾注时间与精神,并且对物理教学活动中的建模活动也将会形成自己的、正向的、关切的情绪和情感体验。学生学习物理和构建物理模型的兴趣对学生参与物理建模活动起到了重要的激发和维持作用,所以有必要了解学生对物理学科及物理模型的学习兴趣。问题的第1、2题的设定的主要目的,就是了解学生对物理这一专业的学习态度,而第一题所调查的则是学生对物理的学习兴趣,第2题是针对学生物理学习难易程度情况的调查。问卷的第6、7题是了解学生对物理模型与建模的学习兴趣及期望,具体情况见下表3.1,为了更直观的看出学生各题选择情况,作柱状图见图3.1所示。表3.1物理及物理模型学习态度题号

选项第1题第2题第6题第7题人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比A2113.13%6339.37%3421.31%6943.24%B5131.87%8955.63%8452.25%7547.13%C7949.38%53.13%3723.36%148.81%D95.63%31.87%53.07%10.82%图3.1物理及物理模型学习态度首先分析学生对物理学习的态度。第1题是调查学生对物理这一学科的喜欢程度，其中调查的全体学生中13.13%的学生都非常喜欢5.63%，所以总体来说大多数学生是喜欢物理这一学科的。第2题是调查学生物理学习的难易程度情况，其中55.63%，由此可看出绝大部分的学生都认为高中物理很难。第1、2题的调查情况对比分析可以发现虽然大部分学生喜欢物理这一学科，但是很大一部分学生觉得物理难学，若这样现象长期存在会降低学生对物理的学习兴趣，影响学习效果。其次分析学生对物理模型及其构建的学习态度。对于模型的兴趣方面,第6题的研究结果表明在所有学生中有百分之二十一点三一的学生对建立物理模型的活动非常感兴趣,百分之五十二点二五的学生则对建立物理模型活动表示感兴趣,所以所有对模型活动感兴趣的学生占总人数的75.56%,总体上来看,绝大多数学生对建构物理模型的学习活动是比较感兴趣的。第7题是调查学生对建模活动的期待程度,其中43.24%和47.13%的学生是非常希望和希望教师在教学过程中经常开展物理模型的构建活动,对期待建模活动开展的学生总比例达到了90.37%。综合第6题和第7题的结果可以发现,学生对物理教学中开展模型建构活动的兴趣与期待程度具有一致性。3.2.2.学生对物理模型的基本认识与建模能力学生问卷中第3、4、5、16题是调查学生对物理模型及建模基本知识的认识情况，第8、9是对学生建模能力情况的调查。3.2，对应的柱状图如图3.2。表3.2对物理模型的基本认识与建模能力题号

选项第3题第4题第5题第8题第9题人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比A74.10%6540.78%10968.03%32.05%8452.66%B534.22%8050.20%3924.48%2415.16%6540.57%C854.71%137.99％5534.22%9458.61%95.74%D16.97%21.02%11370.90%3924.18%21.02%图3.2对物理模型的基本认识与建模能力对物理模型基本知识的认识方面，第3题是调查学生对物理模型的整体认识情况，调查结果显示对物理模型选择“C.不太了解”的学生占了54.71%，超过了一半的学生；而选择“A.非常了解”的学生仅仅只有4.1%，所以学生对物理模型的一个整体认识仍是属于较低了解层面。学生对于物理模型的认识主要是来源于物理课堂上教师对物理模型教学的开展，所以第4题主要调查物理课堂上教师讲授物理模型和建模知识的实际情况，从柱状图4.2中明显的可以看出绝大多数学生都认为教师在物理课堂上讲授过关于模型及建模的知识，其中40.78%的学生认为教师经常讲授物理模型的相关知识，50.2%的学生选择“偶尔”。结合第3题、第4题来看，虽然学生认为教师在物理课堂上讲授过与物理模型相关的知识，但是学生对物理模型的了解情况并不理想，出现这样现象的原因可能是教师对物理模型不够重视，在课堂上对物理模型仅是提到，未进行强调及没有让学生自主构建物理模型，所以学生对物理模型有所了解但并不是很清楚、印象不够深刻。第五题以多选题的类型考察了学习者对物理模型种类的掌握情况,其中四种选择分别为"质点""匀变速直线运动""等势面""光滑斜面",而这四种选择均属于物理建模,它们所对应考察的类型为对象模型、过程模型、模拟式物理建模和条件模拟。从高一、高二选择的总体情况来看把四类物理模型都选全的学生仅占总人数的6.97%，说明学生对物理模型的类型了解不清楚；被学生选择最多的物理模型是“光滑斜面”这一条件模型，其次是“质点”模型，学生对“匀变速直线运动”和“等势面”这两个物理模型的认可度不高；其中等势面”这一模型出现在高二的知识中，高一学生对这一模型不了解，所以整体对这一模型的了解度不高，3.物理模型教学开展情况学生问卷中第10、11是调查在物理课堂中建模的频次，第12题调查学生建模的积极性，第13题以多选题的形式调查课堂中模型教学的方法，第14、15题是对模型应用情况的调查。学生问卷第10、11、12、14、15题的数据统计得到结果见下表3.3，对应柱状图如图3.3。表3.3物理模型教学开展情况题号

选项第10题第11题第12题第14题第15题人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比人数百分比A5333.40%3320.90%3119.67%7043.65%1610.25%B9257.79%8754.30%7144.47%7345.90%7446.31%C116.97%3521.72%4628.69%138.20%4729.51%D31.84%53.07%117.17%42.25%2213.93%图3.3物理模型教学开展情况在建模频次方面，第10题的调查结果显示分别有33.4%的学生认为教师经常在课堂上渗透物理建模的思想，有57.79%的学生认为教师偶尔在课堂渗透建模的思想，所以从学生的选择情况来看教师在实际教学中会穿插着建模思想但其频率不高。第11题调查教师在物理课堂上组织构建物理模型活动的情况，调查结果显示有20.9%的学生认为教师经常有在课堂上组织建模活动，有54.3%的学生认为教师只是偶尔在课堂上组织建模活动，但有21.72%的学生认为教师几乎没有在课堂中组织建模活动，相比于建模思想选择“几乎没有”的比例上升了很多，所以总体来看学生认为教师在课堂上进行构建物理模型的活动较少。在学生建模积极性方面，第12题的调查结果显示分别有19.67%和44.47%的学生选择会非常积极或比较积极的参加教师组织的建模活动，对建模活动积极性强的学生占了总人数的64.14%，可见虽然学生认为教师开展构建物理模型的活动并不多，但是当教师开展了这类活动时，从整体上来说学生参与的积极性还是较高的。但仍有学生对建模活动有不太积极和不参与的态度，所以还是需要教师不断调整教学方式激发学生对物理学习和构建物理模型的兴趣，调动学生的积极性。3.3高中物理模型教学的建议3.3.1教师重视建模教学，改变教育方式当今社会是科技飞速发展的社会。国家迫切需要有创新能力高、综合能力强的素质型人才。因此教师要注重培养学生的核心素养，那么在课堂中开展建模教学就是必不可少的。因此老师必须重视建模教学，积极开展建模教学。首先,教师要加强对中学阶段物理建模过程的理解,深刻意识到物理建模过程在中学阶段是无处不在,而且不可或缺的,意识到建模过程对学校影响并不是立即显现的,因为这个是长期的过程,是潜移默化的过程,是由量变产生质变的过程,教师的目光不要只停留在当下学生的做题情况和考试成绩上。其次改变教育方式，不要再应试的将模型当作知识点传授给学生，将物理知识当作解题工具，在教学中要经常提“模型”，要结合学生的生活经验和认知水平将建模过程完整的呈现给学生。把物理教学建立在模型教学的基础上。让学生意识到建模的本质以及物理模型在高中物理中的地位及作用，消除学生对模型的畏难意识，使学生具有模型意识。最后希望新高考改革能设置一些与学生生活经验息息相关的题目，需要学生能从问题情景中建立物理模型才能解决问题，比如原始物理问题。原始物理问题是近些年新兴的一种习题形式，由于其自身特点，对学生的建模能力，问题解决能力等有极大的促进作用，解决原始物理问题的本质就是构建模型再应用模型的过程。3.3.2教师提高建模教学能力教师的建模教学存在问题，教师的建模过程并不完善，有经验的教师表示大部分教师通常用“理想化”三个字代替建模过程。教师应提高建模教学的能力。比如熟知建模的步骤，强调建模的方法与思想。教师还需深刻挖掘教材中隐含的建模内容，具有建模的意识，建模无处不在。老师必须利用一定的教育手法,使学生形成通过现象看实质的思考方法,让学生对模型有清晰的认识，不对模型产生畏难情绪。通过问卷调查可以看出大部分老师有通过期刊、课程学习、同行讨论等各种途径接触模型教学，但是教师的建模教学能力还是有待提升。教师要提高建模能力就必须系统有针对性的接受模型教学培训，因此需要教师所处的大环境能够大范围的保证所有教师有多种途径接触模型教学，并且有相关部门提供系统、专业的教师模型教学培训。3.3.3学生要从物理学的视角去感受生活物理是和社会生活、科学、自然密切相关的一个专业,很多学生对物理学的认识是局限在物理学是充满了公式、符号和各种抽象、晦涩的公式、定理。殊不知,物理学其实和人们的日常生活密不可分,生活中处处蕴含物理知识,因此学生需要从物理学的视角去观察、思考生活中的现象。很多物理模型都是把生活中的研究对象理想化而来。因此学生要很好地理解建模或者去建模前提条件是需要能理解和体会当下的问题情境。3.3.4模型教学评价方式多样化教师模型教学评价方式单一，教师通过做题情况和考试情况作为评价的标准，教师是评价的主体和权威。单一的评价方式不利学生的发展，不利于模型教学的有效开展。教师应采取多元化的评价方式，比如师生互评，教师抽取学生回答问题，学生则通过与教师沟通自己的难点，让教师改善教师方法。还有生生互评，学生们通过小组讨论或者小组交流学习发现问题，互相帮助、互相促进。教师鼓励学生自我评价，让学生对自己对物理模型的学习有比较全面、清晰的认识。4高中物理模型教学设计举例4.1教学内容分析轻物模式是在中学物理试卷中经常出现的理念化模式,如轻杆、轻绳、轻簧片、轻板(质量忽略不计的小车)等。但很可惜,课本中并不能引入这种模式,从而造成了许多老师对这一模式完全缺乏研究,从而产生了认识的误差、教学不深入等现象。在教师解释习题时,往往产生了重记忆、轻讲解的强势灌输现象。其根本原因是,教师的建模意识很淡漠、建模和解模能力也很淡薄。教师轻物建模如此常见,老师们需要借此机会,通过对教师轻物建模的深入教学,进一步掌握教师轻物建模的动力学变化规律,从而推动了教师物理学建模和解模能力的培养。4.2教学过程简述4.2.1亲身实验，形成初步形象把教学活动用的细绳、簧片、杆传给学员,让学员用手托举,并询问学员的感觉:绝大许多学员用词都会含糊,但答复时说:"轻。"再引导学生,他们所说的"轻"是指哪个小啊?有同学会说,重量小,也有同学会说质量小。设计意图:通过建立模型的初步的具体的形式,启动学生思考(结论对错,无关紧要)。4.2.2以绳为例，体验建模过程准备器材:柔软的细绳(质量小)和金属链条(质量大)各一条，拉力传感器两个，小物块一个。定性探究:要求学生拿着两端拉直，双手高度相同和不同两种情境下感受双手拉力的大小。拉绳时，两种情境下，双手拉力大小都相等;拉金属链条时，等高情境双手拉力大小相等，不等高情境双手拉力大小不等，高处拉力大，低处拉力小。引导学生分析导致结论差异的原因:有学生会说质量一大一小不同，有学生会说重力一大一小不同。再问:以上两个原因有本质区别吗?在什么样的情境下可能区分两者的差异?设计意图:建立“两端拉力”的目标形象，启动定量探究愿望，确立探究方向。定量研究:在二头都挂上拉伸感应器,一头拴接物块,另一端则用手拉着,使物块在水平面上匀速地运动和加速度运动。当拉绳时,两种物体运动情境的二个拉伸感应器牵引力始终相同;拉动金属链时,匀速运动情景,两端拉力传感器的拉力大小相同,加速运动情景中,手侧端拉力传感器示数等于物块中一端拉力传感器的示数。指导学员通过分析,两端拉力传感器大小一致与否又和哪些原因相关?由于加速度的不同步,导致拉力传感器大小是否总一致的原因是哪些?最后结果为,柔软绳二端抗拉强度总一致的原因是其质量差极小,且可忽略或不计;质量不可忽略时,两端拉力在变速运动时,拉力大小不相等。师生交流:不管在何种运动情境下,绳子二端的拉力大小总是相等或者其细微差别可忽略而不计,这样的绳子就叫做轻绳。这里的"轻"是指什么质量小且小到可忽略而不计?教师回答:质量小到可忽略而不计。人们常将质量可忽略不计的物质,叫做轻量化物质模式,又称轻物模型。比如,轻簧片、轻杆、轻木料等,都是理想化的轻物模型。设计意图:通过指导学生经历轻物模型的建立与思维过程,并帮助学生感受物理模型环境,从而培养模型意识与创新能力。4.2.3理论分析，提高解模能力轻绳二端的拉力尺寸为何总相同?轻物模型中有哪些共同特征?如果质量都可以忽视或不计,还会造成其余物理量都可以忽略不计吗?轻绳、轻簧片、轻杆有他们独具的优点吗?通过分析即可形成上述特殊优点的主要因素。设计意图:为进一步丰富教学实例,并培养学生的物理解模能力。4.3运用举例，提高用模能力如:将一长的轻量化板子放到光滑水平地板上,板子上放着品质依次为mA=一kg和mB=二kg的A、B两个物块,A、B和板间的动磨擦因子均为μ=0.2,则水平恒力矩F作用于A物块上,如图所示(重量加速度g=10m/s2,最大静摩擦力小于滑动摩擦力)()A.若F=1N,则物块、木板都静止不动.B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为2ND.若F=8N，则B物块的加速度为1.0m/s2答案:C、D.分析:A与板子间的较大静摩擦力FA=μ=0.2x1x10N=2N,B与板子间的较大静摩擦力FB=μ=0.2x2x10N=4N,所以F=1N<FA,故AB与板处于比较静态,而整体在f影响下向左匀加速度运动,所以A错误。若F=1.5N<FA.所以A、B与木板维持相对静态,整体在F影响下向左匀加速度运动,依据牛顿第二定律得:f=(mA,+mB)A;解得a=0.5m/s2;对A有:F-fA=mAa,解得:f.=(1.5-1x0.5)N=1N,故B错误;F=4N或8N>fA所以A在木板上滑动,轻质木板的质量不计,木板各处受力大小相等;又在光滑水平地面上,A、B施于木板的力必定相等,即有fB=fA=μAmAg=2N,所以B的加速度a=1m/s2,故C、D正确。4.4结论将物理学模型的思维活动流程区分为物理学模型与物理解模二种流程,出于以下几个考量:首先,由于高中物理会给出很多成熟的物理学模型,所以物理学解模也是比较常见的思考环节;第二,物理模型是物理学建模思想的核心组成部分,更彰显了核心素养精神,需师生的高度重视;第三,将物理学模型和物理解模一同构成了物理学的建模思想,更有助于物理学建模思想的训练。

5总结与展望随着新课程改革的不断推进，依据新课程标准编写的新版本的高中物理教材也将投入使用。与新课程标准相匹配的高中物理教材更便于教师物理模型教学的开展，所以当教师拿到新版本的高中物理教材后，可以对新教材中有关物理模型及模型建构的内容进行梳理与分析，将其中的物理模型相关内容按照新课程标准的要求进行教学设计并展开教学；还可以对新、旧教材中物理模型及模型建构的内容进行比较研究。《普通高中物理课程标准（2017年版）》中一个突出的特点是学业质量水平是以学生学科核心素养为主要维度来划分的水平层次，所以教师在今后的教学中应该掌握新课标中具体水平要求，更加关注对学生物理学科核心素养的评价。本研究虽然分析了新课标中对物理模型的5个水平层次的要求，但未对实际教学中的评价进行研究，所以教师可以结合新课标的要求对学生建模过程及结果的评价进行深入研究，还可以研究并设计科学的工具对学生建模活动中的思维变化进行评价等等。参考文献[1]李梦梦.基于课程标准的原始物理问题教学策略研究[D].山东师范大学,2017.[2]陈克利.基于“物理模型”在“电磁感应”教学中的建构探讨[J].物理教学探讨,