初中科學教學中模型方法的應用研究

陶群仙

【摘要】在教育快速改革過程中，教師摒棄了傳統(tǒng)的填鴨式教學，大顯身手，總結(jié)了多種教學方法，其中，建立模型解決問題就是初中科學教學中常用的方法，幫助學生快速理解教材內(nèi)容，提高學生邏輯能力、思維能力等，可以說，在初中科學教學中，應用模型方法對學生未來發(fā)展起著十分重要的作用。本文根據(jù)自己的教學經(jīng)驗，利用具體案例進行探討，提高學生建立模型能力，幫助學生養(yǎng)成質(zhì)疑、反思等的科學素養(yǎng)。

【關鍵詞】初中科學教學 模型方法 應用

【中圖分類號】G633 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0174-02

前言：

自素質(zhì)教育成為我國教學主要目的之后，現(xiàn)代教育發(fā)生巨大變化，教師轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的以自身為主導的教學模式，學生在課堂上的地位逐漸提高[1]。以學生為主體的教學理念使學生感受到了教師重視，課堂積極性提高，也極大推動了學生的全面發(fā)展。模型方法是一種突出學生主體地位的典型教學法，文章簡單介紹了模型方法在初中科學教學中的應用。

1.模型方法的概述

模型主要分為物理模型、概念模型、數(shù)字模型等，物理模型主要是指以實物或圖畫形式表達認識對象特征的模型，如：受力分析圖解；概念模型主要是指以圖示、文字、符號等來抽象概括出事物特征的模型，如：植物光合作用；數(shù)字模型主要是指以數(shù)字形式描述一個系統(tǒng)，如：重力與質(zhì)量的關系[2]。

模型方法主要指代的是以研究模型為主體，展現(xiàn)物質(zhì)原型形態(tài)、特征的一種科學方法，屬于邏輯方法中的獨特形式。運用模型方法，能夠有效表達出認識對象的形象，具有化繁為簡，化難為易的特點。因此，在初中科學教學中，為提高學生對科學課的理解能力，提高學生邏輯思維，教師將模型方法引入教學中，并獲得了較為理想的課堂效果[3]。

2.模型方法在初中科學教學中的應用

2.1在概念教學中應用模型方法

在科學課程中，概念能夠反映客觀對象本質(zhì)屬性，是人們對某些事物進行分析、比較、綜合最終概括出的思維形式，概念的掌握是學生學習更深入內(nèi)容的關鍵，因此，提高學生概念學習效率與理解能力非常重要。概念具有一定的抽象性，在概念學習過程中，若學生抽象思維能力不足，或者缺乏感性認識，則很難理解概念具體含義，影響學生對科學概念的學習與掌握。若在科學教學的概念學習中運用模型方法，將概念內(nèi)容直觀呈現(xiàn)在學生面前，能夠達到事半功倍的效果。

如：在科學教學中大氣壓概念教學，是學生遇到的一個難點。而造成學生對大氣概念理解與掌握能力差的主要因素有以下幾點：①大氣壓強是一個抽象事物，學生對其存在感缺乏認知；②大氣具有流動性；③大氣并不是一成不變的，受到密度、溫度等多種因素影響；④初中生自身對問題的整體把握以及分析能力有限等。上述問題直接導致了學生對大氣壓概念的認知模糊，影響了學生對概念的理解與掌握。

為提高學生對大氣壓概念的掌握，教師應精心為學生設置問題，如：水的壓強具有什么特點，其具有這種特點的原因，空氣與水間具有哪些相似之處，處在空氣中的物體是否會受到壓強的影響等。通過水的對比，引導學生理解大氣壓概念，之后，教師可展示瓶吞雞蛋試驗，通過加熱瓶中空氣，將熟雞蛋放在瓶口，讓學生觀看大氣壓慢慢將雞蛋壓入瓶中的過程，讓學生直觀看到大氣壓?；蚴亲寣W生體驗拉開吸力不同吸盤所用的不同力度，以此讓學生感受到大氣壓的各種變化與特點等，提高學生對大氣壓概念的學習。

2.2在科學過程分析中應用模型方法

在浙教版初中科學課八年級下冊《原子結(jié)構(gòu)的模型》一課中的盧瑟福模型時，教師可先行確定教學目標：體會黑箱方法；利用輸出信息構(gòu)建合理的原子結(jié)構(gòu)模型。該種構(gòu)建模型的方式是一種化繁雜為簡單的教學方式，教師多借助多媒體動畫或者實物類比的黑箱幫助學生構(gòu)建原子結(jié)構(gòu)模型。

在這一過程中，教師可先帶領學生開展猜謎活動，激發(fā)學生課堂積極性，在學生百思不得其解時，為學生講述解決問題的關鍵，為學生模型構(gòu)建提供思維基礎，具體步驟如下：首先，教師將紅外線測試器與黑箱擺放在全體學生都能看到的高度，打開測試器，讓紅外線水平射入空箱，讓學生觀察黑箱壁上紅色光斑數(shù)量。其次，在箱子內(nèi)依次懸掛不透明小球與大球（避免學生觀看到），再次水平射入紅外線光束，觀察光斑數(shù)量，學生會發(fā)現(xiàn)光斑數(shù)量與大小發(fā)生變化，讓學生猜測箱內(nèi)球的大小、數(shù)量。之后，教師可在多媒體上利用視頻形式為學生展示盧瑟福粒子試驗的操作過程并講解每一步驟蘊含的思想，保證學生了解其中每一步的關鍵，讓學生獨自分辨黑箱試驗、輸出信息與輸入信息，并根據(jù)粒子大多數(shù)通過、少數(shù)偏轉(zhuǎn)等輸出信息，推測出金原子中具有一個帶正電的小卻重的中心體原子核，最終，學生可利用上述信息建立模型，詳細展示盧瑟福試驗。

3.總結(jié)

綜上所述，在科學教學中，模型方法教學是近幾年教師常用的一種教學方法，能夠有效幫助學生理解較為抽象的知識，化繁為簡，提高學生學習效率。文章通過例子介紹了模型方法在概念教學中的應用，以及其在科學過程分析中的應用，以此提高學生建模能力，增強學生的分析問題能力與抽象思維能力。

參考文獻：

[1]任麗君. 模型法在初中物理教學中的應用研究[D]. 蘇州大學， 2016（6）：36-38.

[2]肖華平.建立模型法在初中科學教學中的應用研究[J]. 新課程·中旬， 2016（4）：110-111.

[3]毛勇兵.數(shù)學模型在中學物理教學中的建構(gòu)與應用研究[J]. 數(shù)理化解題研究， 2016（6）：58-59.