高中物理习题教学中物理模型方法的教学策略

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1、高中物理习题教学中物理模型方法的教学策略电惠杆•（江苏省苏州第十中学,江苏苏州215006）摘要：物理模型方法是一种巫要的科学方法，本文从物理模型方法的特点和认知心理学角度探讨高「I

2、物理习题教学中的物理模型方法的教学策略。关键词：物理模型方法习题教学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彳域完善咼的物理模型的过程，物理模型方法借助建立的模型开展研究丁作，是一种巫要的科学方法。物理模型方法在科学研究中的流程图如下：物理模型力法最人特点是摒弃各种次要因素，突出决定事物状态、变化等的主要因索，对

3、原型进行简化、纯化处理，是―种理想化的思维方法。因此物理模型方法需要认识主体自己确定研究对彖，抽象岀研究对象的运动过程，设置己知量和未知量，运用科学规律，选择研究方法，检验模型是否与实际相一致。高中物理所有实阴洞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止确的，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。物理习题教学是学牛体会和实践物理模型力法的車要场所，在习题教学中我们通过指导学牛运JIJ物理模型方法分析和解答实际的物理问题，在解决问题中培养

4、与训练学牛的物理模型思维。从物理模型力法的特点和认知心理学角度，物理模型力法在习题教学中的教学策略可以分为三个阶段：第一阶段是陈述性知识教疗阶段，即模型方法的狭义应用，这卡介段物理模型方法教学的任务是将过程模型所遵循的所有物理规律建构数学模型；第二阶段是可以相对自动化的程序性知识教V，即用物理模型方法解决-些简单的问题，这一阶段物理模型方法教学的任务是将问题情景建构成过程模型、将过程模型所遵循的所有物理规律建构数学模世；第三阶段为策略性知识，即在学牛头脑中形成模世方法认知策略，让•学牛体验模世方法应用的条件，使模

5、型策略7习达到反省认识的水平，冇效地向新情境迁移，让洋生在生活中冇意识地运JIJ模型方法去解决实际问题，这•阶段物理模型方法教学的任务是将真体问题中的实体逑构成对象模型、将问题建构成过程模型、将过程模型所遵循的所有物理规律建构数学模型。1习题教学第一阶段在习题教学第•阶段主要培养学生将过稈模型所遵循的所令规律建构数学模型的能力，这•阶段在教学中所选习题的研究刈象木身应该是已经简化、纯化的对象模型，问题惜境也是比较明显的过程模型。在教学中我们可以选择状态、过程较为复杂的习题，通过有意义的接受学习來组织教学，教学过程

6、可以是“学习一模仿一迁移”，通过这些习题不但培养了学生识别模型的能力，而H还培养了学生把过程模型转化为数驴模型的能力。案例：变式拓展训一甫捉带电粒子在复合场中的舞步BXXXXXXAXXXX►如图1,空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，强度分别为£=10^3N/C,3=1T,如图所示。有--质量为加=2.0乂10作旨带正电g=2.0X10（C的微粒，在此平面内做匀速直线运动，其速度的大小为,方向为o（20m/s,斜向右上方，与水平方向成60°角）总结：在不同的情景下，体验匀速直线运动的动力学规律：合外力为零，利用

7、假设的方法来验证口己的猜想。之后配拓展1、2來进涉理解。拓展1：如果是同样质量和电量的负电荷在此平面做匀速宜线运动，贝U速度的人小和方向如何？（20m/s,斜向左上方，与水平方向成60。角）拓展2：如果该微粒的质量很小，重力可忽略不计，则微粒该如何进入这个复合场才能匀速通过该区域，H穿过的速度为多人？（从卜往上垂直于电场射入，loQm/s）拓展3：如果在某一IW间突然撇去磁场，则它相对于撤去时的位置上升的最人高度为多少？并求最高处的速度。（15m,40m/s）总结：在不同的情景下，体验解决匀变速曲线运动的一般方法

8、，体会运用等效的思想來解决问题。引入要想主动控制带电粒子的运动，我们如何设计艺所处的环境。拓展4：要使该带电微粒在该区域做匀速圆周运动，将如何改变匀强电场的方向？E为多大？并请求出它的旋转方向与转动半径。（10N/C,竖直向上，逆时针转动，20m）借鉴：可以从以下…个更为复杂的通过场力控制的运动來体会带电粒子的可控运动，体会带电粒子在复合场中的"舞步”，进涉体会解决多过程运动的方法。拓展5：如图2甲，与纸而垂玄的竖玄而MN的左侧空间存在竖立方向卜场强人小为E的匀强电场,上下及左侧无界，一个质量为〃7,电荷量为q的

9、可视为质点的带正电的小球，在匸0时以人小为心的水平速度向右通过I"釧啲一点P,当2人时刻在电场屮加随时间周期性变化的磁场如右图2乙，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场屮小球初速度方向一上的一点，PD间距离为L,D到竖直面MN的距离DQ=-f设B乖直纸而向里为正。图狎71Bo0t]t]+如tf^toti+dtot图2乙求⑴如果Bo为已知量，试推出满足条件时耳的表达式。（2