核心素养背景下高中物理模型解题法的构建策略分析

摘 要：近年来，在高中物理课堂上，物理模型的构建越来越受到重视，成为广大物理教师探讨的热点。物理模型不仅能够简化问题，便于理解，还可以训练学生的科学思维，提高他们的学习效率。在核心素养背景下，高中物理教师要发挥物理模型的作用，重视对学生建模意识的培养，营造具有吸引力和趣味性的物理课堂，提高学生的解题方法和技巧，帮助学生理清物理逻辑关系，抓住重难点，增强高中物理的实用价值。

关键词：核心素养;高中物理;模型解题法;思维能力

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：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组成部分，其本质就是把实际物理问题简单化，用熟悉的物理原理和物理知识去解决问题，从而提高教学的效率。学生需要掌握物理模型解题法，做到清晰把握物理知识体系，在潜移默化中形成建模能力，养成良好的物理学习习惯。在新的教育背景下，高中物理教师要注重培养学生的核心素养，加强过程与方法的教学，改变学生传统的学习方式，使他们成为可持续发展的人才。教师应该把模型解题法放到重要位置，引导学生从不同的视角去分析问题，减轻学生的学习压力，使高中物理课堂变得更加活跃和灵动，发展学生的核心素养。笔者阐述了高中物理模型的类型，再分析物理模型构建在高中物理教学中的作用，最后提出具体的构建策略，为高中物理教师提供教学参考。

一、高中物理模型的类型

（一）实物模型

物理模型是物理学研究的最基本单元。在所有物理模型中，实物模型是应用最为普遍的，也是效果比较明显的。高中物理教师可以借助实物模型来模拟或反映物质构造，帮助学生明确物理学习的目标，从而使整个物理学习过程变得轻松和高效。在研究实物模型时，高中物理教师要指导学生抓住主要因素，从复杂的物理现象中抽象出研究对象，这样能够优化解题思路，提高物理思维能力。高中物理中的力学知识和电学知识都可以应用实物模型，让学生在解决问题的时候能够事半功倍，养成建模思维。

（二）过程模型

模型就是我们对问题现象的分析。过程模型在高中物理教学中有着广泛的应用，它能够将实际过程进行近似处理，从而得到物理本质规律，最大限度地满足学生的求知需求。物理中有很多现象都是瞬息万变的，不能把每一个物理现象的变化过程都抓住，此时我们需要利用过程模型去寻找主要因素，将不重要的因素舍弃掉，使学生能够积极主动地参与构建的过程。高中物理常见的匀速直线运动、自由落体运动、斜抛运动、恒定电流等都可以用过程模型来解决，迅速找到解决问题的方法。

（三）试题模型

建立物理模型是透过现象看本质，对于试题模型的构建更需要引起师生的关注。如今的物理试题可以用千变万化来形容，一个知识点可以衍生出成千上万个题型，如果学生不能够灵活地掌握解题方法，那么将会降低学习效率。试题模型使学生找到了题型与知识点之间的关系，无论题型怎么变化，学生都可以快速地找到已知信息和隐含信息，使物理问题迎刃而解。因此，高中物理教师应该鼓励学生深入研究并尝试建立试题模型，促进对物理模型的掌握与内化，帮助学生消除畏难情绪。

二、物理模型构建在高中物理教学中的作用

（一）降低物理知识难度

高中物理知识的复杂程度远超过初中阶段，对于学生的物理基础和综合能力要求较高。在教学过程中出现了很多问题，有的学生对物理失去兴趣，有的学生即使很努力也难以提升成绩。而物理模型解题法的应用改变了这一局面，学生可以根据物理知识的特点去搭建解题模型，将复杂的问题转化成多个物理模型，从而降低物理知识的难度，培养学生对物理信息的抽象能力。而且学生还可以在运用物理模型的时候改变错误的学习方法，提高学习效率，在有限的时间内学到更多知识。

（二）培养学生科学思维

以前学生解决物理问题都是依靠固定的解题步骤来实现的，一旦题型变化，学生就会手足无措，找不到切入点。所以在模型解题法引入高中课堂后，学生能够结合具体的教学内容，将抽象的物理知识变得形象具體，提高学习物理的方法和技巧，培养自己的想象力和洞察力。建模需要学生具备十分丰富的知识，学生一边学习一边探索，能够锻炼自身的科学思维，而且通过感觉、行为、习惯等建立起立体式的认知模型，日积月累就会形成自己独特的解题风格和特色。

（三）推动教学改革发展

高中物理新课程标准强调，要增强学生的创新意识和实践能力，形成科学的世界观和价值观，提高学生的科学素养，促进学生在原有水平上发展。在模型解题法的实施过程中，学生不仅摆脱了对物理教师的依赖，而且还养成了自我探究的好习惯，进而能够尽情享受每一次物理课堂带来的欢乐，促进物理教学改革的发展。同时，高中物理还涉及新能源、航空航天、信息技术等知识，当学生利用模型解题法进行解题时，他们的物理学习兴趣十分高涨，可以富有个性地投入学习中。

三、核心素养下高中物理模型解题法的构建策略

（一）知晓模型解题法的操作流程

一般来说，模型解题法的操作流程是由复杂到简单的过程，学生需要经历审题、分析、建立模型、解决问题等环节。这不仅能够考查学生的科学态度和求知欲望，也能够锻炼学生的创造力和建模能力。很多学生初次接触模型解题法会产生抵触情绪，习惯于套公式解题，对于模型解题法的理解不透彻，很容易增加自己的学习负担。因此，高中物理教师要指导学生知晓模型解题法的操作流程，给学生渗透模型解题法的优势和意义，使学生从内心里接受模型解题法，从而全身心地投入物理学习中，取得较好的学习效果。高中物理解题离不开模型，很多物理知识抽象复杂，必须通过模型来进行简化，开发学生的抽象思维和实践能力，使高中物理课堂充满欢声笑语，每个学生都能够获得较大的收获。

高中物理教师要提高自身专业化素养，认真研究模型解题法的内涵，从建模、识模、用模的培养入手，加强与学生的沟通与互动，掌握学生的实际物理水平，从而有针对性和方向性地开展教学工作。高中物理教师要了解模型解题法的操作流程，既要帮助学生阅读物理题目、分析题目中的条件，也要规范学生的答题行为，找到思维的突破口，提高物理教学质量。在所有操作流程中，识模具有一定的难度，有时候学生会出现识别错误的现象，因此高中物理教师应该充分重视学生的思维活动，尤其是在审题的时候要灵活运用分割、重组、匹配三种方式，呈现出科学合理的知识结构。此外，无论是新课还是复习课，高中物理教师都要帮助学生理清题目的逻辑关系，便于运用模型解题，有效突破物理知识的难点。

（二）给学生做模型解题法的示范

物理模型是应用物理的艺术，是培养学生“模型思维”的关键。高中物理教师要为学生提供模型解题法的自学方法示范，通过不同的途径介绍思维方法与解题策略，形成完善的物理思想，实现利用有限的模块解决千变万化的试题。在示范过程中，高中物理教师要做到统筹兼顾，照顾到优等生、中等生、学困生的学习需求，让每一个学生都能够从教师的示范中获得收获，从而有层次、有计划地开展学习技巧指导，使学生能够快速地掌握模型解题法。同时，高中物理教师要以“听、思、读、记、练”五个认知环节为突破口，让学生从繁杂的题目中找到题型的本质，进而在考试时做到学以致用。在示范之后，高中物理教师要组织学生进行模型解题法的讨论，让学生谈一谈对模型解题法的认识，提出运用模型解题法解题时遇到的问题和产生的灵感，总结出物理模型的特点和规律。

模型解题法是当前物理教学的重点，该解题法运用得好能够快速提高学生的解题能力和逻辑思维;该解题法运用得不好就会成为学生的失分点。学生不仅要学会如何解题，更要学会如何想题，在想题的过程中实现对原有题目的引申、演变、拓展，提高准确率。因此，高中物理教师应该挑选出对模型解题法有独特见解的学生，并将他们树立为其他学生学习的榜样，让他们讲述运用模型解题法的心得体会，增强应用的实效性和便捷性。高中物理教师要多给学生提供交流和展示的机会，引导他们在应用中提升分析、解决问题的能力。学生在互动过程中会概括出物理学习方法，对今后的学习和成长十分有益。

（三）结合高考特点编制校本教材

近年来，高考命题更加多元化和开放化，更加关注物理知识与现实生活的联系以及物理知识与其他学科的联系，这符合新课改的要求，有利于培养学生的物理思维和创新意识，实现学生的全面进步。在高考试题中也出现了物理模型，高中物理教师只有坚持与时俱进，不断创新，多讲方法，少讲套路，才能够帮助学生在高考中获胜。因此，高中物理教师可以结合高考命题特点编制校本教材，将物理模型作为其中一个重要的章节，为学生进行系统化的讲解和训练。学生通过对校本教材的学习和深造，能够更加深入地认识模型解题法，提高了自身的知识运用能力。

高中物理教师可以利用信息技术去搜集更多优质资源，将其应用于物理课堂上，这不仅能够给课堂教学增光添彩，还能够引起学生的情感共鸣，使物理课堂焕发生机与活力。教师要在网络上下载骨干教师的课件或者教学模型，将其整理、归纳之后作为学生学习的重要资源，启发学生的智慧，让学生真正运用所学知识去解决现实世界中的实际问题。高中物理教师还要建立物理模型库，将教学中用到的或者学生课外积累的物理模型存入数据库中，突破时空的限制，给物理教学创造更大的价值，教师的教和学生的学都能够有新的变化。

（四）借助物理实验模型高效解题

物理实验是高中物理教学的重要环节，很多物理原理和规律都是从实验中总结出来的，因此高中物理教师应该借助物理实验建立物理模型，使物理知识得到简化，提高学生的学习效率。以前教师总是操控着物理实验，要求学生按照固定的步骤进行操作，限制了学生的思维，降低了课堂参与度，因此高中物理教师要引导学生主动参与到建模中来，点燃学生的学习激情，使其真正体会到学习物理的意义。学生要想建立物理实验模型，就要记住各种模型的概念、公式，而学生要想突破这个学习难点，就要尝试着进行各种实验操作，并从不同的角度和方向进行实验，提高自身的逻辑思维能力。

物理实验模型的建立就是对物理知识进行抽象和概括的过程，高中物理教师可以将学生分成学习小组，组织合作探究学习。这样，学生能够取长补短，增长见识，达到共同提高的目的。高中物理教师可以给学生布置合作任务，引导学生在小组中进行讨论和交流，使其结合任务内容建立起相应的物理模型，然后根据模型进行解题。这种讲练结合的教学方式要比普通的教学方式更有效。“授人以鱼不如授人以渔”，高中物理教师要教会学生分析物理模型，增强对模型形成过程的了解，将复杂的物理模型生活化、简单化，将抽象的物理模型趣味化、形象化，促进学生对物理实验模型的内化。在开展实验的过程中，高中物理教师应指导学生对比模型和实物的区别，在思辨中启迪学生的思维和灵感，对传统物理实验教学进行改革，促使学生建立起学习物理的信心，进而提高物理模型教学质量。

（五）通过释模还原提升思维能力

释模是模型解题法不可缺少的一环，将物理问题的结果进行解释和还原能够更好地检验物理问题，从而激发学生的学习兴趣，提高学生的学习质量。很多时候，当学生解答完问题后，教师会匆匆地进行下一个项目的教学，不给学生留出思考的时间和机会，导致学生产生厌学情绪，长此以往，將会削减学生对物理的好感。因此，高中物理教师要立足实际，积极开展释模活动，并且引导学生参与到释模中，形成解题的思维模型。为了培养学生的逆向思维和全面思维，教师可以设计一题多解或者一题多变的题型，这样的题型更具有挑战性和实用性，有利于学生将解题体验上升到解题理论，做到触类旁通。

在释模过程中，高中物理教师要发挥学生的主体性，鼓励学生到讲台上去陈述自己的观点，绘制自己的思维导图，将物理模型更加简洁、明了地呈现出来。同时，鼓励有能力的学生扮演“小老师”，给其他学生分享自己对模型解题法的认识，讲述自己的一些小技巧，进一步拉近学生与物理的距离，体会模型解题的神奇。经过建模、释模等一系列步骤，学生对模型解题法有了一定的了解，这时高中物理教师就可以组织学生参与模型解题微课视频的制作，发挥学生的聪明才智，体现微课教学的价值与意义。教师要将制作好的模型解题微课视频上传到学习平台上，并引导学生根据自身需求灵活地进行建模和解题，增强应用意识和创新能力。

四、结语

综上所述，应用模型解题法是课程改革的趋势，也是创新教育的重要途径。高中物理教师应该秉持以人为本的理念，引导学生构建不同类型的物理模型，解决多种多样的物理问题，达到学以致用的教学效果，丰富学生的视野。同时，还要掌握模型构建的方法和技巧，吸引学生的参与热情，全身心地投入物理课堂中，培养学生的创造性思维，达到最佳教学效果。

参考文献：

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[责任编辑 郭丽杰]

作者简介：付亚玲（1983.1— ），女，汉族，甘肃定西人，一级教师，研究方向：高中物理教学。