物理(心得)之浅谈物理模型与建模能力的培养
如何培养学生的建模能力（物理教学）
如何培养学生的建模能力（物理教学）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。
高中物理学习如何培养物理模型建立能力
高中物理学习如何培养物理模型建立能力高中物理学习是培养学生科学素养、提高科学思维能力的重要环节之一。
而物理模型建立能力作为物理学习的核心要素之一，对于学生的科学探究能力和问题解决能力具有重要作用。
本文将从培养物理模型建立能力的重要性、培养方法及实施策略等方面进行探讨。
一、物理模型建立能力的重要性物理模型建立能力是指学生能够通过物理学知识和科学思维，将实际问题转化为物理模型，并运用模型解决问题的能力。
物理模型建立能力的培养对于学生科学素养的培养具有重要意义。
首先，物理模型建立能力是学生科学探究能力的关键环节。
通过建立物理模型，学生能够抽象出问题的本质，将其转化为可计算的数学模型，从而进行科学求解。
这种科学探究的过程，培养了学生的逻辑思维能力、分析问题的能力以及实验设计的能力。
其次，物理模型建立能力有助于培养学生的问题解决能力。
现实生活中，我们面临各种复杂的问题和挑战，培养学生的物理模型建立能力，能够使他们能够通过科学方法解决实际问题，培养他们的解决问题的能力和创新思维。
最后，物理模型建立能力是培养学生科学素养的有效途径。
模型建立是经过科学思维的逻辑推理和实验验证，这对于培养学生的科学精神和科学素养具有重要意义。
通过模型建立的实践，学生能够更加深入地了解到科学是如何发展和演变的，从而增强他们对科学的兴趣和热爱。
二、培养物理模型建立能力的方法为了有效培养学生的物理模型建立能力，教师应该合理选择教学方法和策略，下面是几种常用的培养方法。
1.理论指导结合实际问题在教学中，教师可以通过引入实际问题，运用物理理论进行解释，引导学生思考和探究。
通过这种方式，学生可以将课堂所学的物理知识与实际问题相结合，形成对物理模型建立的直观感受和理解。
2.案例分析与讨论教师可以选择一些有代表性的案例或实验，并引导学生围绕这些案例进行分析和讨论。
在分析和讨论的过程中，学生可以深入了解问题的本质，思考建立合适的物理模型并解决问题的方法。
高中生物理建模能力及其培养对策
详细描述
首先，需要将气体分子视为弹性小球，并忽略其体积和 形状；其次，分析温度和压强的关系，如理想气体的公 式是`PV=nRT`；最后，根据物理规律建立方程，描述气 体状态的变化。
05 结论与展望
结论
物理建模能力对高中生非常重要，它不仅可以帮助他们 更好地理解物理概念和规律，还可以提高他们的思维能 力和解决问题的能力。
性别差异
男生的物理建模能力普遍比女生更强，可能与男生的逻辑思维和空间想象能力相对较强有关。
高中生物理建模能力不足的原因
教材和教法问题
目前的物理教材和教法都偏重于知识的传授和计算的训练，对于 物理模型的构建和应用方面涉及较少，缺乏相应的指导和练习。
教师能力不足
有些物理教师自身的建模能力和意识也不足，无法有效地引导学 生掌握建模方法和技巧。
学生缺乏实践机会
由于课堂教学时间和资源的限制，学生往往缺乏足够的时间和机会 进行物理模型的构建和应用实践。
03 物理建模能力的 培养对策
提升物理教师对物理建模能力的培养意识
意识到物理建模能力的重要性
01
物理建模能力是学生学习物理的重要基础，有助于提高其解决
实际问题的能力。
加强对物理建模的认知
02
随着教育改革的深入推进，高中生物理建模能力的培养将更加注重与实 际生活的联系，通过引入生活中的案例和问题，让学生更好地理解物理
概念和规律，提高他们的学习兴趣和积极性。
未来，高中生物理建模能力的培养将更加注重跨学科的融合，如与数学 、化学、生物等学科的交叉融合，通过引导学生解决跨学科的问题，培 养他们的综合素质和能力。
高中生物理建模能力及其培 养对策
2023-11-05
目录
• 物理建模能力概述 • 高中生物理建模能力现状 • 物理建模能力的培养对策 • 案例分析 • 结论与展望
浅谈高中物理模型教学及学生建模能力的培养
2013-04教育研究物理是一门复杂难懂的课程,若在物理研究中把实际存在的所有制约因素都考虑进去,那么必将很难进行研究。
在高中物理教学中,为了使学生更好更直观地理解物理知识,提高物理成绩、备战高考,就需要借助物理模型来简化物理过程,凸显事物本质。
一、高中物理教学模型的主要类型在高中物理教学中,常用到的模型主要由四种,分别为:条件模型,包括真空、光滑面、零电阻、匀强磁场等。
问题解决模型,其核心是先设置问题,然后再围绕此问题提出解决办法。
过程模型,如,自由落体运动、定电压、绝热过程等。
对象模型,如,在物理教学中使用的单摆就是对象模型中的一种。
二、如何进行学生建模能力的培养只有全面系统地了解了各类物理模型,才能在教学实践中应用自如。
通过对物理模型的应用以达到提高学生备考效率,是应用物理模型教学的最终目的。
因此在高中物理教学中,教师必须学会如何培养学生的建模能力,以期最大限度地提高物理学科的高考备战效率。
1.培养学生建模能力的基本思路在高中物理教学中,教师不仅需要重视物理模型的应用,更重要的是培养学生自主建模的能力,从而提高物理学习效率,为高考打下坚实的基础。
培养学生建模能力的基本思路主要有以下几点:(1)教师通过对教材的研读,整理基础知识,使其体系化在此基础上,建立物理教学模型,并以此作为物理教学的切入点,那么教学质量上就会有事半功倍的效果。
学生对知识的吸收与掌握必然更加形象、清晰、深刻。
(2)重视学生的主体地位,指导学生独立思考的能力教师应转变思想,改变往常以教师为主导的讲课模式,把自身放到引导者、解答者的位置上,启发学生自主学习、独立思考的能力,从而培养起学生建模的能力。
(3)重视理论与实践的结合,培养学生的实践动手能力教师应在教学中引导学生从实践中发现问题继而解决问题,培养学生知行合一的能力,将所学知识应用到实际生活中。
2.培养学生建模能力的具体方法那么在实际教学中,应采取什么样的教学手段来培养学生的建模能力呢?笔者认为具体方法主要有以下三点: (1)概念阐释法即通过对物理概念的分析、阐述建立物理模型。
新课程理念下物理模型和学生建模能力的培养
新课程理念下物理模型和学生建模能力的培养中学物理随着新的《物理课程标准》的逐步实施，新的教学思想、教育理念都应随之形成和发展，其目的就是为了全面实施素质教育，以提高全体公民的素质，适应时代发展的要求。
在这样的新形势下，教师必须将素质教育的思想贯穿在教学过程中。
一、物理模型教学的意义1.新课程改革背景下，教师应重视和加强物理模型教学二十一世纪的教育改革向我们教师提出了新的更高的要求。
培养学生综合应用所学知识的能力、收集和处理信息的能力，以及培养学生独立思考，激发创新意识和“重在参与”的意识，是我们每位教师在教学活动中努力的方向。
所以在向学生传授知识的同时，要重视宣扬科学家们那种大胆联想、勇于构建物理模型的创新思维，让学生体验到科学家们为人类、为科学寻求真理的进取精神和科学态度，唤起学生们对建模意识重要性的认识，激发他们的兴趣，逐步提高他们构建物理模型的能力。
提高学生的建模意识，必须向学生指明，努力掌握扎实的物理基础是必备的条件，同时还要求学生建立起广泛的物理生活知识，平时多关心、收集高新科技信息知识，并通过联想，理论联系实际，使自己所学的知识更扎实、更贴近实际，这正是现代教育所期望的。
2.新课程背景下，应对高考改革的需要随着高考改革的深入，新高考更加突出了对考生应用能力及创新能力的考查，大量实践应用型、信息给予型、估算型命题频繁出现于卷面。
由此，如何于实际情境中构建物理模型、借助物理规律解决实际问题则成了一个重要环节。
而要适应高考改革，要求我们必须加强物理模型教学。
二、物理模型与建模能力的培养1.在教学过程中要重视对学生建模意识的培养，教师必须钻研教材、吃透教材，将各章节知识系统化，在此基础上形成物理模型。
理想的物理模型是解决现实物理问题不可或缺的依据，所以，教师在传授知识的过程中，要根据实际课时的内容安排，及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件，并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型。
在具体应用解决物理问题时,要引导学生如何根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、综合、类比等，突出对所要研究问题起主要作用的因素，使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型，然后应用掌握的相关知识予以解决。
物理模型教学法心得体会
作为一名物理教师，我深知物理学科对学生思维能力的培养具有重要意义。
在多年的教学实践中，我尝试运用物理模型教学法，以期提高学生的物理学习兴趣和创新能力。
以下是我在运用物理模型教学法过程中的心得体会。
一、物理模型教学法的优势1. 培养学生的思维能力物理模型教学法通过构建物理模型，将抽象的物理概念转化为具体、形象的事物，使学生更容易理解物理现象和规律。
在模型构建过程中，学生需要运用自己的思维能力进行分析、归纳和总结，从而提高思维能力。
2. 提高学生的学习兴趣物理模型教学法将物理知识与实际生活相结合，使学生在学习过程中感受到物理的趣味性。
通过模型制作、实验探究等活动，激发学生的学习兴趣，提高学习积极性。
3. 增强学生的实践能力物理模型教学法注重学生的实践操作能力培养。
在模型制作、实验探究等过程中，学生需要动手实践，将理论知识应用于实际，从而提高实践能力。
4. 促进学生创新能力的培养物理模型教学法鼓励学生发挥自己的想象力，创新模型设计。
在模型制作过程中，学生需要不断尝试、改进，从而培养创新能力。
二、物理模型教学法的实践心得1. 选取合适的物理模型在物理教学中，选取合适的物理模型至关重要。
教师应根据教学目标和学生的实际情况，选择具有代表性的物理模型。
例如，在讲授“自由落体运动”时，可以选取自由落体运动模型；在讲授“电磁感应”时，可以选取电磁感应模型。
2. 注重模型构建过程在物理模型构建过程中，教师应引导学生分析问题、提出假设、验证假设。
通过逐步构建模型，使学生深入理解物理现象和规律。
同时，教师应鼓励学生提出自己的观点，培养学生的批判性思维。
3. 激发学生的学习兴趣在物理模型教学中，教师可以通过以下方法激发学生的学习兴趣：（1）结合实际生活，将物理知识与日常生活现象相结合；（2）运用多媒体技术，展示物理模型的动态变化；（3）组织学生参与模型制作、实验探究等活动，提高学生的动手能力。
4. 注重实践操作物理模型教学法的核心在于实践操作。
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。
物理数学与学生“建模”能力培养
物理数学与学生“建模”能力培养从物理学的角度看，所谓“建模”，就是将我们研究的物理对象或物理过通过抽象、理想化、简化和类比等方法形成物理模型。
它是一种重要的科学思维方法，通过对物理现象及其本质和内在规律的探索，达到认识自然的目的。
如物理学中质点、点电荷、单摆、弹簧振子、刚体、光钱……等，即是对物理对象的“建模”。
匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、匀速圆周运动（非匀变速运动）、简谐运动、简谐波、热学的准静态过程，等等，即是对物理过程的“建模”。
物理学科对培养学生的建模能力有其独具的优势。
从物理学的发展历史来看，“建模”起着推动其前进的作用，如初期的托勒密的“地心说”和后来哥白尼的“日心说”，都是对天体运动的“建模”。
早期伽利略提出的匀变速运动是对运动过程的“建模”，而卢瑟福提出的核式结构模型就是对原子结构的“建模”。
一个正确物理模型的建立是需要很长时间来完善的，如卢瑟福核式结构模型中，由最初的电子绕核高速旋转的固定轨道到后来的“电子云”。
在物理教学中有意识地引导学生认识这些物理模型的建立历程，对学生的“建模”能力的培养，可以起到潜移默化的作用。
“科学的基本活动就是探索和制定模型”。
“建模”能力更能反映学生的素质。
但是由于以前后高二更重视分析、推理能力的考查，对“建模”能力的考查相对较弱，因而教师在教学中没有引起足够的重视。
随着素质教育的推行，在现行的高考和竞赛中，对考查学生的“建模”能力逐步有所体现。
如近年来的高考和竞赛中一些信息题，其实就是考查学生的“建模”能力，如2000年上海市高考第24题、2001年全国高考理科综合能力测试第32题、2001年（第十八届）全国物理竞赛预赛第6题。
这是一个认识层次上的提高，对教学也提出了一个更高层次的要求，是为国家培养有创新能力的人才而采取的一个有力措施，也是使教学走出“题海战术”这一误区的有效措施，更是实施素质教育的一个重要措施。
读过高中地理的学生都知道，风化侵蚀的产物有可能被风、流水、冰川和海浪挟带而离开原位置，地理学家把这种现象叫做“搬运”，在比较湿润的地区，流水的搬运作用非常显著。
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物理论文之浅谈物理模型与建模能力的培养
现在高考的重要指导思想是从知识立意向能力立意的转变，着重考查学生对知识的理解、迁移、应用能力。
命题已向联系实际、与现代科技相结合的方向发展，考查学生学以致用的能力素质。
这就需要学生把实际问题转化成物理模型来寻求解决方法。
那么在教学中重视物理模型的教学及建模能力的培养就显得尤为重要。
一、物理模型
所谓物理模型就是为了便于抓住本质，解决问题，把复杂的物理过程或研究对象（事物），取其枝干，弃其蔓叶后，进行高度的概括，归结为一些简单的模型便于研究。
物理模型的特点
典型性。
物理模型是从一类物理问题中，抓住主要的本质问题，删除干扰和次要因素，集基础知识与基本规律于一体，具有代表性的结晶。
方法性。
物理模型不只是知识的结晶，同时也是思维的结晶。
掌握好物理模型，除了加深对物理概念的理解之外，还可以从物理模型的建立，理解物理知识深刻的内涵及外延，体会将物理知识应用于解决实际问题的思路和逻辑方法入手。
美学性。
物理模型能简明扼要地揭示物理问题，体现了它的形式美。
物理模型是知识与思维的产物，是知识与能力的完美结合，体现了它的和谐美。
随着学习的深入，对同一模型会有不同层次的体会和感悟，会为它丰富的内涵所折服，体现它的内在美。
物理模型的分类
物理模型一般有三类：一类是把研究对象视为抽象的理想模型。
这类模型有：质点、刚体、弹性体、理想气体、弹簧振子、单摆、点电荷、点光源、薄透镜、卢瑟福模型等，牛顿的质点模型、玻尔的原子模型、理想气体模型等均属“对象模型”。
它的特点是将研究对象简化成某种物理模型，从而使问题简化、直观、形象；另一类是把物理过程抽象为理想模型。
此类模型重要的有：匀速直线运动、完全弹性碰撞、等温变化、恒定电流等，物理过程总是在一定条件下发生，将条件理想化以便突出主要的物理现象与过程，这便是条件模型方法。
例如“光滑”、“均匀”、“轻质”等也属条件模型；还有一种是将物理过程发生的条件抽象模型化。
过程模型是将复杂的过程抽象为简单的物理模型的方法。
例如我们已学过匀速圆周运动，匀速直线运动，自由落体运动，简谐运动等均属过程模型。
利用过程模型可将一个复杂的物理过程抽象为一个我们熟知的问题加以解决。
二、物理模型教学的意义
物理模型教学是课程改革的需要。
课改的一对矛盾是丰富的教
学内容与减少的教学时间的矛盾。
新教材加强了点面结合，点上主干知识明确，基础知识基本规律一个都不少，面上增加了许多生产生活的实际问题和高新科技内容。
一改旧教材高度抽象理想化的情景与问题，使物理知识更贴近实际，学生学习物理倍感亲切。
同时丰富了课程的形式，引入了研究性学习、探索性活动等内容。
如何让学生在较少的课时内，掌握更丰富的物理知识，物理模型的教学不失为一种有效的方法。
抓物理模型的教学，将最基础最典型的物理知识、物理问题介绍给学生，并通过建立物理模型，将研究方法也展现给学生，引导学生思考、感悟以至升华。
物理模型教学是高考改革的需要。
高考改革总趋势是由知识立意转为能力立意，试题内容源于生产生活实际，许多试题的主干知识，就是最新的前沿科技成果，如诺贝尔奖，宇宙演化等。
这些知识在题干中都以大量文字叙述，形成“信息给予题”这种新题型。
这样的试题，本着高起点低落点，重能力淡知识，要求学生们能从大量文字中，摄取有效信息，然后转换成物理模型从而解决问题，建模的能力得到空前的重视和展示。
如果缺乏这种能力，面对洋洋洒洒的几百个字的题目，学生抓不住有效信息，建立不起恰当的模型，从何谈起解题。
物理模型教学是知识迁移创新学习的需要。
物理模型来源于实践，形成理论，又反作用于实践，具有前瞻性。
物理模型作为物理基本知识单元，是掌握基本物理知识的基础，也是组成综合问题的基础，创
新学习，从某种意义上来讲，就是要打破原有的知识结构，对原有知识进行重新组合，重组过程就是知识迁移过程，就是同化过程。
在学习过程中，不断发现原有物理模型缺陷，于是在同化原有知识结构同时，打破这个平衡，使之顺应新模式，建立新的物理模型。
历史上从汤姆生的原子枣糕模型到卢到卢瑟福的原子行星模型再到波尔的核式量子化模型就是最好的例证。
可见建立物理模型既是深入学习的基础，又是深入学习的条件。
因此掌握好物理模型，培养建立物理模型的能力，就是学活了知识。
三、物理模型与建摸能力的培养
1、构建物理模型，以物理模型作为教学的切人点。
教师必须认真研究教材，吃透教材，将各章节知识系统化，抓住问题的关键，忽略一些次要因素，将一些研究对象抽象成物理模型，以此作为教学的切人点。
2、理解物理模型，培养学生的抽象思维能力和分析、推理能力。
高中物理的广度、深度和难度较初中而言，都有了大幅度的提高，要掌握高中的物理知识，对物理模型有清楚的认识极为重要。
如果我们按传统的教学方法，直接告诉物理模型的异同点，这样就容易造成学生感觉懂了，但实际上不理解，不会用，印象也不深刻。
为了使学生理解只有通过大量的习题来巩固。
为了改变这种传统的教学方法的弊端，我们要加强研究性学习，利用课余时间到实验室进行实验，同学之间进行
讨论，查找资料，使学生先由感性认识到理性认识，加深学生对物理模型的全面理解。
同时也提高了学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力，为将来参加科学研究打下坚实基础。
3、提炼物理模型，是解决实际问题的关键和常用方法。
在解决一些实际问题时，我们要求学生分析实际问题中研究对象的条件、物理过程的特征，提炼与之相适应的物理模型。
如1999年高考第14题跳水运动员问题，其物理模型就是上抛物体运动，提炼出这个模型就很容易了。
特别是一些“信息给予题”的解题关键就是恰当地提炼出其物理模型。
4、迁移物理模型，指导学生将物理模型运用于实际问题。
有些问题物理现象较复杂和生疏，我们可将陌生的物理情景与熟悉的物理模型相比较，通过深入分析，寻找共性，进行类比迁移；借助辨证思维，对本质不同的物理现象，进行联想迁移，从而获得方便解题的代换模型。
物理模型反映了实物的某些特性，但又有一定的区别。
物理模型笼统而抽象，它不追求事物的细枝末节，却又能深入到事物的本质中去。
抓物理模型的教学，可以对学生进行学科教育和人文教育，符合课改重过程重学生参与的价值观，能很好地培养学生的解决问题的能力。