高中力學模型在教學中的應用

裴承仁

【內容摘要】一直以來教育問題都是社會關注的核心問題，人們對于教育給予的重視隨著時間的推移不減反增。尤其是高中教育，因為所處的教育階段較為特殊，更是人們關注的重點，本篇文章將目光集中于高中的物理教學，分析了力學模型在教學中的應用，討論了力學模型的概念以及力學模型應用于高中教育的重要性和力學模型的應用策略，希望通過本篇文章的探討和分析可以讓高中物理教學的質量和效率得到進一步提升，讓教師的教學方法更加多樣，同時讓學生的學習能力得到進一步提升，實現對學生的綜合培育。

【關鍵詞】力學模型高中教育物理教學策略分析

教育對于社會的發展以及個人的發展都有著至關重要的影響，因此人們對于教育一直都給予了較高的關注度。尤其是高中教育，在高中階段，學生所面對的學習內容學習科目都發生了轉變，同時學習難度也出現了跳躍式的發展，而學生又面臨著升學考試，因此在高中學生學習展開的過程中無論是學生所學知識的數量和質量還是學生學習的壓力都面臨著前所未有的挑戰。在這樣的情況下學生面臨的學習問題也相對較多，而物理教學因為所涉及的內容包羅萬象，考核的方向也較多為多元，在這樣的情況下學生往往很難理解物理教學當中的概念、知識，更不必提有效地解決問題，學生的學習找不到著力點，分不清重難點致使學生學習效率較低，解決問題的時候沒有思路，頻頻出錯，在這樣的情況下物理學習成了橫亙在學生面前的一座大山，學生對于物理學習望而卻步、敬而遠之，長此以往物理成績得不到有效提升，學科自信得不到有效樹立，讓學生的物理學習陷入了惡性循環。為此，無論是教師還是學生對于物理這門學科都十分頭疼。

一、力學模型

所謂的力學模型就是指通過對于具體事物的研究和分析，將事物內部的元素與元素之間的規律、關系、特性進行總結并表達出來，力學模型的建立更加傾向于總結共性知識及規律以更好地反映事物與事物之間的關系和主要聯系，通過力學模型的建立來發現主要矛盾，力學模型的有效應用可以讓人們在復雜的問題下有效地撥開表象，了解事物的本質和特征，明確事物的核心矛盾，可以幫助人們更快更好地解決問題。

二、高中物理教學引入力學模型的重要性

1.簡化問題

力學模型的引入可以將物理問題的核心，有效地總結出來，將一個個煩瑣復雜的物理問題抽絲剝繭，不斷地細化、精化，最后只剩下主要矛盾，無論是從問題的分析還是從學生的掌握上來說都較為簡單，方便。通過力學模型的有效應用可以讓學生在面臨物理問題的時候以更加簡單、快捷、高效的方式進行有效處理，對于問題的認知、解析和處理都有較大的幫助。

2.構建學生的物理思維

隨著教育事業的不斷發展，人們對于教育的研究也在不斷深入，在這樣的情況下人們認識到了教育的展開不僅僅需要讓學生掌握對應的知識和規律，同時也需要對學生的能力和思維進行有效的培育，通過能力的有效形成，讓學生們學會自主地解決問題、學習知識。授人以魚不如授人以漁，在物理教學當中也同樣如此，教師需要不斷地轉變理念，豐富教學方法，通過教育形式的轉變，展開多元化教學，實現對于學生的綜合培育。

力學模型的有效應用可以更好地架構學生的物理思維，學生透過問題的表象發現問題的本質核心，總結問題的規律，這樣無論是學習、復習還是對于以后知識的預習都有較強的提升效果，對學生的幫助也相對較大。同時學生在不斷解決問題的過程當中也可以慢慢地樹立起學科自信，從而進一步提升對物理的學習熱情，從知識傳授到能力培養再到觀念形成，實現多元化教育，充分的落實了現階段素質教育的教學目標，從知識、能力和情感上對學生綜合培育。

三、如何在高中教學中應用力學模型

1.緊抓規律本質

力學模型的架構和應用一個最為明顯的特點就在于對于物理現象的本質和規律進行總結和分析，進而讓學生來加深對于相關概念的理解和認知，而在高中物理教學展開的過程當中也需要相關教師緊抓規律這一核心問題，從規律出手引用力學模型，加深學生的理解和認知。

例如教師在備課構建理想的氣體模型時，可以從氣體壓縮成液體這一規律入手，當氣體轉化為液體時氣體本身的體積會縮小上千倍以上，而所轉化的液體分子結構排列緊密可以更好地了解分子之間的距離，而通過液體分子之間的距離，再通過氣體和液體轉變過程中的體積差可以有效地分析氣體之間的分子距離，利用氣體和液體的壓縮規律進行分析，了解氣體的分子排布，通過規律的掌握，讓知識與知識之間形成聯系。

物理學習看似駁雜煩瑣，所涉及的內容包羅萬象，但是如果能夠有效地了解知識與知識之間的規律，將知識與知識之間形成聯系。這樣無論是知識遷移能力還是綜合問題的解決能力都可以達到較好的成效，而學生在掌握規律之后也可以在腦海中將物理知識形成體系，避免因為知識點過于分散，導致學生無論是在記憶、理解還是在應用上都面臨著較多的困難。這也是力學模型的建立和應用在高中物理教學中的核心所在。

2.分析主要矛盾

高中學生相較于初中學生和小學學生無論是知識素養還是問題的解決能力都得到了有效的提升，但是對于規律的掌握以及本質的分析仍舊存在著一定的缺陷，情景構造能力也相對較弱，而物理問題在分析和解決的過程當中所涉及的元素相對較多，這就導致了學生在物理學習和物理知識應用的過程當中并不能起到一個很好的效果，學生抓不住問題的核心，在問題解決的過程當中難免會出現偏差，進而導致解決的結果與實際的結果存在著一定的差距，長此以往學生的學習自信反復受挫，繼而失去了學習的興趣，力學模型的應用可以幫助學生了解規律，同時也可以幫助學生更好地抓住問題的核心所在，解決主要矛盾是這樣學生在問題分析和解決的過程當中著力點更強也更加高效。

例如在講述機械運動相關知識時，教師需要向學生們了解無論是直線運動還是曲線運動，在實際生活中想要保障勻速不斷地運行是不可能的，但是在物理問題的分析上應用的理論都是理想狀態下的公式，想要有效解決相關的問題就需要應用到相關的知識，從理想化的角度的問題進行有效解決，因此在面臨機械運動的相關問題時，就應該清楚直線運動和曲線運動迅速進行的理想狀態，對理想狀態進行研究和計算，在此之后結合其他的問題和元素進行解決，從基礎來解決問題，將復雜的問題理想化簡單化，通過力學模型的應用，讓學生們了解物理問題的核心矛盾，在問題的處理過程當中緊抓重點，這樣學生在問題解決的過程當中思路更加清晰，解決也會更加高效。

3.以實踐為基礎

對于高中物理教學效率和教學質量的提升，物理實驗會起到不容忽視的作用和影響，通過物理實驗學生可以更好地理解物理知識、物理概念加深學生的認知，同時也通過物理實驗讓學生在實踐操作的過程當中有效地實現知識遷移，讓抽象的概念和公式在學生的腦海中形成具象化的體現，構造出具體的情境，對于學生的學習幫助更大，學生的學習效率有功高，但是現階段在高中物理教學展開的過程當中往往會受到客觀條件的限制以及教學時長的限制，導致了在實踐操作的過程當中并不能過多的引入實驗教學，而實驗教學的匱乏則會導致學生在學習和理解上出現較多的困境，進而導致了物理學習在學生的眼中只是抽象化且不具體的一門學科，物理學習更加像是懸浮在高空中的閣樓，與實踐生活相去甚遠，與學生距離也在不斷拉長，在這樣的情況下教師就需要重視實驗的作用和影響。

現今時代網絡技術的發展以及計算機技術的普及無疑為教學研究的深入與教師的實驗開展提供了更多的選擇，有效地解決了現階段實驗無法開展，學生接觸不到實驗就無法理解知識這一不可調和的矛盾，通過多媒體的播放教師可以讓學生觀看實驗內容，強化對于實驗的理解，然后再針對實驗的內容教師構建相對應的力學模型，然后讓學生們自行的總結規律、提出質疑、大膽假設，對所觀看的實驗進行抽象化的分析和概括，然后再次通過實驗的引入來證實學生的猜想，教師再進行引導和幫助構建學生的物理思維，讓學生對于物理知識物理概念以及物理公式有更加深入的理解和認知。

教師在課堂展開的過程當中可以引入一些較為簡短的實驗視頻，然后讓學生們通過小組討論的方式進行分析和研究。在分析和研究之后得出抽象化的結論和概念，然后再播放相對應的力學模型，讓學生們分析概念中不完善的地方再次進行完善和總結，教師需要控制實驗視頻以及力學模型引入的時長，保障通過更多的實驗視頻的引入讓學生有更高的學習效率，建立起物理建模思維，然后保障教師在講述和引導的時長，讓課堂效率得到進一步提升，讓學生的綜合素養得到進一步提高，進而樹立起學科自信。

結語

高中教學一直以來都是教學中的重點，因為涉及了升學考試的問題，也備受社會各層人士的關注，而高中物理教學抽象化相對較強，學生在理解和學習的過程當中存在的問題也相對較多，在這樣的情況下力學模型的有效引入可以幫助學生更好的學習，實現對于學生綜合素養的培育和引導。

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【本文是甘肅省十三五規劃一般性課題，課題名稱：《基于深度學習理念的以物理模型群方式培養高階思維在高中物理力學中的應用探究》，課題編號：GS〔2020〕GHB2275?！?/p>

（作者單位：甘肅省玉門市第一中學）