核心素養背景下高中物理模型解題法的構建策略分析

摘 要：近年來，在高中物理課堂上，物理模型的構建越來越受到重視，成為廣大物理教師探討的熱點。物理模型不僅能夠簡化問題，便于理解，還可以訓練學生的科學思維，提高他們的學習效率。在核心素養背景下，高中物理教師要發揮物理模型的作用，重視對學生建模意識的培養，營造具有吸引力和趣味性的物理課堂，提高學生的解題方法和技巧，幫助學生理清物理邏輯關系，抓住重難點，增強高中物理的實用價值。

關鍵詞：核心素養;高中物理;模型解題法;思維能力

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）16-0057-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.16.019

物理模型是高中物理的重要組成部分，其本質就是把實際物理問題簡單化，用熟悉的物理原理和物理知識去解決問題，從而提高教學的效率。學生需要掌握物理模型解題法，做到清晰把握物理知識體系，在潛移默化中形成建模能力，養成良好的物理學習習慣。在新的教育背景下，高中物理教師要注重培養學生的核心素養，加強過程與方法的教學，改變學生傳統的學習方式，使他們成為可持續發展的人才。教師應該把模型解題法放到重要位置，引導學生從不同的視角去分析問題，減輕學生的學習壓力，使高中物理課堂變得更加活躍和靈動，發展學生的核心素養。筆者闡述了高中物理模型的類型，再分析物理模型構建在高中物理教學中的作用，最后提出具體的構建策略，為高中物理教師提供教學參考。

一、高中物理模型的類型

（一）實物模型

物理模型是物理學研究的最基本單元。在所有物理模型中，實物模型是應用最為普遍的，也是效果比較明顯的。高中物理教師可以借助實物模型來模擬或反映物質構造，幫助學生明確物理學習的目標，從而使整個物理學習過程變得輕松和高效。在研究實物模型時，高中物理教師要指導學生抓住主要因素，從復雜的物理現象中抽象出研究對象，這樣能夠優化解題思路，提高物理思維能力。高中物理中的力學知識和電學知識都可以應用實物模型，讓學生在解決問題的時候能夠事半功倍，養成建模思維。

（二）過程模型

模型就是我們對問題現象的分析。過程模型在高中物理教學中有著廣泛的應用，它能夠將實際過程進行近似處理，從而得到物理本質規律，最大限度地滿足學生的求知需求。物理中有很多現象都是瞬息萬變的，不能把每一個物理現象的變化過程都抓住，此時我們需要利用過程模型去尋找主要因素，將不重要的因素舍棄掉，使學生能夠積極主動地參與構建的過程。高中物理常見的勻速直線運動、自由落體運動、斜拋運動、恒定電流等都可以用過程模型來解決，迅速找到解決問題的方法。

（三）試題模型

建立物理模型是透過現象看本質，對于試題模型的構建更需要引起師生的關注。如今的物理試題可以用千變萬化來形容，一個知識點可以衍生出成千上萬個題型，如果學生不能夠靈活地掌握解題方法，那么將會降低學習效率。試題模型使學生找到了題型與知識點之間的關系，無論題型怎么變化，學生都可以快速地找到已知信息和隱含信息，使物理問題迎刃而解。因此，高中物理教師應該鼓勵學生深入研究并嘗試建立試題模型，促進對物理模型的掌握與內化，幫助學生消除畏難情緒。

二、物理模型構建在高中物理教學中的作用

（一）降低物理知識難度

高中物理知識的復雜程度遠超過初中階段，對于學生的物理基礎和綜合能力要求較高。在教學過程中出現了很多問題，有的學生對物理失去興趣，有的學生即使很努力也難以提升成績。而物理模型解題法的應用改變了這一局面，學生可以根據物理知識的特點去搭建解題模型，將復雜的問題轉化成多個物理模型，從而降低物理知識的難度，培養學生對物理信息的抽象能力。而且學生還可以在運用物理模型的時候改變錯誤的學習方法，提高學習效率，在有限的時間內學到更多知識。

（二）培養學生科學思維

以前學生解決物理問題都是依靠固定的解題步驟來實現的，一旦題型變化，學生就會手足無措，找不到切入點。所以在模型解題法引入高中課堂后，學生能夠結合具體的教學內容，將抽象的物理知識變得形象具體，提高學習物理的方法和技巧，培養自己的想象力和洞察力。建模需要學生具備十分豐富的知識，學生一邊學習一邊探索，能夠鍛煉自身的科學思維，而且通過感覺、行為、習慣等建立起立體式的認知模型，日積月累就會形成自己獨特的解題風格和特色。

（三）推動教學改革發展

高中物理新課程標準強調，要增強學生的創新意識和實踐能力，形成科學的世界觀和價值觀，提高學生的科學素養，促進學生在原有水平上發展。在模型解題法的實施過程中，學生不僅擺脫了對物理教師的依賴，而且還養成了自我探究的好習慣，進而能夠盡情享受每一次物理課堂帶來的歡樂，促進物理教學改革的發展。同時，高中物理還涉及新能源、航空航天、信息技術等知識，當學生利用模型解題法進行解題時，他們的物理學習興趣十分高漲，可以富有個性地投入學習中。

三、核心素養下高中物理模型解題法的構建策略

（一）知曉模型解題法的操作流程

一般來說，模型解題法的操作流程是由復雜到簡單的過程，學生需要經歷審題、分析、建立模型、解決問題等環節。這不僅能夠考查學生的科學態度和求知欲望，也能夠鍛煉學生的創造力和建模能力。很多學生初次接觸模型解題法會產生抵觸情緒，習慣于套公式解題，對于模型解題法的理解不透徹，很容易增加自己的學習負擔。因此，高中物理教師要指導學生知曉模型解題法的操作流程，給學生滲透模型解題法的優勢和意義，使學生從內心里接受模型解題法，從而全身心地投入物理學習中，取得較好的學習效果。高中物理解題離不開模型，很多物理知識抽象復雜，必須通過模型來進行簡化，開發學生的抽象思維和實踐能力，使高中物理課堂充滿歡聲笑語，每個學生都能夠獲得較大的收獲。

高中物理教師要提高自身專業化素養，認真研究模型解題法的內涵，從建模、識模、用模的培養入手，加強與學生的溝通與互動，掌握學生的實際物理水平，從而有針對性和方向性地開展教學工作。高中物理教師要了解模型解題法的操作流程，既要幫助學生閱讀物理題目、分析題目中的條件，也要規范學生的答題行為，找到思維的突破口，提高物理教學質量。在所有操作流程中，識模具有一定的難度，有時候學生會出現識別錯誤的現象，因此高中物理教師應該充分重視學生的思維活動，尤其是在審題的時候要靈活運用分割、重組、匹配三種方式，呈現出科學合理的知識結構。此外，無論是新課還是復習課，高中物理教師都要幫助學生理清題目的邏輯關系，便于運用模型解題，有效突破物理知識的難點。

（二）給學生做模型解題法的示范

物理模型是應用物理的藝術，是培養學生“模型思維”的關鍵。高中物理教師要為學生提供模型解題法的自學方法示范，通過不同的途徑介紹思維方法與解題策略，形成完善的物理思想，實現利用有限的模塊解決千變萬化的試題。在示范過程中，高中物理教師要做到統籌兼顧，照顧到優等生、中等生、學困生的學習需求，讓每一個學生都能夠從教師的示范中獲得收獲，從而有層次、有計劃地開展學習技巧指導，使學生能夠快速地掌握模型解題法。同時，高中物理教師要以“聽、思、讀、記、練”五個認知環節為突破口，讓學生從繁雜的題目中找到題型的本質，進而在考試時做到學以致用。在示范之后，高中物理教師要組織學生進行模型解題法的討論，讓學生談一談對模型解題法的認識，提出運用模型解題法解題時遇到的問題和產生的靈感，總結出物理模型的特點和規律。

模型解題法是當前物理教學的重點，該解題法運用得好能夠快速提高學生的解題能力和邏輯思維;該解題法運用得不好就會成為學生的失分點。學生不僅要學會如何解題，更要學會如何想題，在想題的過程中實現對原有題目的引申、演變、拓展，提高準確率。因此，高中物理教師應該挑選出對模型解題法有獨特見解的學生，并將他們樹立為其他學生學習的榜樣，讓他們講述運用模型解題法的心得體會，增強應用的實效性和便捷性。高中物理教師要多給學生提供交流和展示的機會，引導他們在應用中提升分析、解決問題的能力。學生在互動過程中會概括出物理學習方法，對今后的學習和成長十分有益。

（三）結合高考特點編制校本教材

近年來，高考命題更加多元化和開放化，更加關注物理知識與現實生活的聯系以及物理知識與其他學科的聯系，這符合新課改的要求，有利于培養學生的物理思維和創新意識，實現學生的全面進步。在高考試題中也出現了物理模型，高中物理教師只有堅持與時俱進，不斷創新，多講方法，少講套路，才能夠幫助學生在高考中獲勝。因此，高中物理教師可以結合高考命題特點編制校本教材，將物理模型作為其中一個重要的章節，為學生進行系統化的講解和訓練。學生通過對校本教材的學習和深造，能夠更加深入地認識模型解題法，提高了自身的知識運用能力。

高中物理教師可以利用信息技術去搜集更多優質資源，將其應用于物理課堂上，這不僅能夠給課堂教學增光添彩，還能夠引起學生的情感共鳴，使物理課堂煥發生機與活力。教師要在網絡上下載骨干教師的課件或者教學模型，將其整理、歸納之后作為學生學習的重要資源，啟發學生的智慧，讓學生真正運用所學知識去解決現實世界中的實際問題。高中物理教師還要建立物理模型庫，將教學中用到的或者學生課外積累的物理模型存入數據庫中，突破時空的限制，給物理教學創造更大的價值，教師的教和學生的學都能夠有新的變化。

（四）借助物理實驗模型高效解題

物理實驗是高中物理教學的重要環節，很多物理原理和規律都是從實驗中總結出來的，因此高中物理教師應該借助物理實驗建立物理模型，使物理知識得到簡化，提高學生的學習效率。以前教師總是操控著物理實驗，要求學生按照固定的步驟進行操作，限制了學生的思維，降低了課堂參與度，因此高中物理教師要引導學生主動參與到建模中來，點燃學生的學習激情，使其真正體會到學習物理的意義。學生要想建立物理實驗模型，就要記住各種模型的概念、公式，而學生要想突破這個學習難點，就要嘗試著進行各種實驗操作，并從不同的角度和方向進行實驗，提高自身的邏輯思維能力。

物理實驗模型的建立就是對物理知識進行抽象和概括的過程，高中物理教師可以將學生分成學習小組，組織合作探究學習。這樣，學生能夠取長補短，增長見識，達到共同提高的目的。高中物理教師可以給學生布置合作任務，引導學生在小組中進行討論和交流，使其結合任務內容建立起相應的物理模型，然后根據模型進行解題。這種講練結合的教學方式要比普通的教學方式更有效。“授人以魚不如授人以漁”，高中物理教師要教會學生分析物理模型，增強對模型形成過程的了解，將復雜的物理模型生活化、簡單化，將抽象的物理模型趣味化、形象化，促進學生對物理實驗模型的內化。在開展實驗的過程中，高中物理教師應指導學生對比模型和實物的區別，在思辨中啟迪學生的思維和靈感，對傳統物理實驗教學進行改革，促使學生建立起學習物理的信心，進而提高物理模型教學質量。

（五）通過釋模還原提升思維能力

釋模是模型解題法不可缺少的一環，將物理問題的結果進行解釋和還原能夠更好地檢驗物理問題，從而激發學生的學習興趣，提高學生的學習質量。很多時候，當學生解答完問題后，教師會匆匆地進行下一個項目的教學，不給學生留出思考的時間和機會，導致學生產生厭學情緒，長此以往，將會削減學生對物理的好感。因此，高中物理教師要立足實際，積極開展釋模活動，并且引導學生參與到釋模中，形成解題的思維模型。為了培養學生的逆向思維和全面思維，教師可以設計一題多解或者一題多變的題型，這樣的題型更具有挑戰性和實用性，有利于學生將解題體驗上升到解題理論，做到觸類旁通。

在釋模過程中，高中物理教師要發揮學生的主體性，鼓勵學生到講臺上去陳述自己的觀點，繪制自己的思維導圖，將物理模型更加簡潔、明了地呈現出來。同時，鼓勵有能力的學生扮演“小老師”，給其他學生分享自己對模型解題法的認識，講述自己的一些小技巧，進一步拉近學生與物理的距離，體會模型解題的神奇。經過建模、釋模等一系列步驟，學生對模型解題法有了一定的了解，這時高中物理教師就可以組織學生參與模型解題微課視頻的制作，發揮學生的聰明才智，體現微課教學的價值與意義。教師要將制作好的模型解題微課視頻上傳到學習平臺上，并引導學生根據自身需求靈活地進行建模和解題，增強應用意識和創新能力。

四、結語

綜上所述，應用模型解題法是課程改革的趨勢，也是創新教育的重要途徑。高中物理教師應該秉持以人為本的理念，引導學生構建不同類型的物理模型，解決多種多樣的物理問題，達到學以致用的教學效果，豐富學生的視野。同時，還要掌握模型構建的方法和技巧，吸引學生的參與熱情，全身心地投入物理課堂中，培養學生的創造性思維，達到最佳教學效果。

參考文獻：

[1] 楊柳.核心素養視角下物理模型建構教學的思考[J].數理化解題研究，2018（25）.

[2] 許金科.高中物理解題研究——模型解題法[J].教育界，2014（23）.

[3] 謝世淵.構建物理模型提高解題能力[J].數理化學習，2011（8）.

[4] 吳紅琴.高中物理教學中物理模型建構能力的培養[J].中學物理，2016（7）.

[責任編輯 郭麗杰]

作者簡介：付亞玲（1983.1— ），女，漢族，甘肅定西人，一級教師，研究方向：高中物理教學。