物理“建模能力”培养的实践研究结题报告

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1、物理“建模能力”培养的实践研究结题报告武岭中学骆金军一、课题的提出我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授，习题训练讲究覆盖面，对于学生创新能力的培养可以说还很不够。教师在教学中也较少考虑如何培养学生的创新能力，在进一步深化素质教育的今天，教师应该结合创新教育的精神，在物理教学中加强对学生创新能力的培养，当然，创新能力的培养不是一蹴而就的，它是一个渐进的、长期的培养过程。在物理教学中实施创新教育，首先要解决的问题是教师教育观念的转变问题。教师应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具。它应该是发展认知的手段。素质教育的实施，将彻底改变以往的封闭式教学，教师和学生的积极性都将得到极大的尊重，由

2、于学生的积极参与，每个学生的创造性都受到重视，指令性和专断的师生关系将难于维系。教师的权威将不再建立在学生的被动与无知的基础上，而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能力之上，一个有创造性的教师应能帮助学生在自学的道路上迅速前进，教会学生怎样对付大量的信息，他更多的是一个向导和顾问，而不是机械传递知识的简单工具。在创新教育体系中，师生关系将进一步朝着“教学相长”的方向转变和深化。物理课堂教学中培养学生建模（建立物理模型）意识，以此为载体来进行物理方法教育，培养学生物理思维品质，不失为一种好的途径。物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂，为了便于分析与研究，我们常常采用“简化”的方

3、法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种能反映原物本质特性的理想物质（过程）或假想结构，去描述实际的事物（过程）。这种理想物质（过程）或假想结构称之为物理模型。物理学是由一系列原理相关的物理模型组成的复杂网络，物理模型是物理学知识结构的基本单元。钱学森29先生说过：模型就是通过我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要因素，略去次要因素所创造出来的一幅图画，是形象化了的自然现象。平时我们在教学中让学生掌握解决问题的方法、策略中或多或少地具有模型意识，但只是在解决问题的时候提到而已，没有形成系统的指导思想，这在一定意义上来说只是在教会学生学会物理，并非让学生会学物理。对于学生独立

4、解决问题、思考问题就有些欠缺。在课堂教学中把握模型意识，培养学生的建模能力，突出学生的主体性，让学生会学物理，掌握学习物理的方法、提高思维品质。如在习题教学中可以让学生从所接触到的习题情景中找到所类似的简单的题型、解题思路、解题规律（模型），从而把握问题解答的关键。并能举一反三活用物理知识。我们平常碰到的一些物理习题，就是依据一定的物理模型精心构思，设计而成的。只要找到事物间的联系，就可迅速找到问题的途径。培养学生的“建模能力”，就能培养学生的知识迁移的能力，培养和锻炼学生的创新意识和能力。二、课题的研究（一）“物理模型”概念的确立与功能范畴　　模型一词，在西文中源于拉丁文的modulus,意

5、思是尺度、样本、标准。钱学森给模型下了这样的定义："模型就是通过对问题现象的分解，利用我们考虑得来的原理吸收一切主要的因素，略去一切不主要的因素，所创造出来的一副图画……"。物理模型就是在一定的场合和条件下，考虑对实际物理现象来说是主要的、本质的特征，忽略次要的、非本质的因素，这种处理问题的方法，叫做物理抽象。被抽象出来的物理现象虽不在是原来的实际的物理现象，但它能反映出原来实际现象发展变化的基本规律，称为原来实际物理现象的物理模型。物理学是一门研究物质最普遍、最基本的运动形式的自然科学。而所有的自然现象都不是孤立的。这种事物之间复杂的相互联系，一方面反映了必然联系的规律性，同时又存在着许多偶

6、然性，使我们的研究产生了复杂性。例如，在研究物体的机械运动时，实际上的运动往往非常复杂，不可能有单纯的直线运动、匀速运动、圆周运动。为了使研究变为可能和简化，我们常采取先忽略某些次要因素，把问题理想化的方法，如引入匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动和简谐运动等理想化的运动。这就是先建立物理模型，然后在一定条件下，用于处理某些实际问题。物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的，它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。1、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：   (

7、1)物理对象模型化。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刚体、点电荷、薄透镜、弹簧振子、单摆、理想气体、理想电流表、理想电压表等等。29   (2)物体所处的条件模型化。当研究带电粒子在电场中运动时，因粒子所受的重