新课标背景下的中学物理建模教学探讨

一、新课标下物理建模教学的重要意义

物理建模教学凭借其独有的理论结合实际、抽象关联具体的学科特性，给学生创造了在实际情境下学习物理知识、增进科学素养的鲜活依托，建模教学着重用物理学语言勾勒自然界的客观规律，当学生把物理模型与真实世界相对应时，可以促进对物理概念跟规律的理解深化，夯实物理核心素养，要求学生揪出关键要素、实施合理简化、作出巧妙假定，这有利于学生在积极自主构建知识的进程中，实现抽象思维、逻辑分析、批判质疑等科学思维品质跃升，有别于传统那种“重讲解、轻探究”的物理课堂，建模教学推动学生自发提出问题、规划办法、动手操作、交流审视，该开放型学习途径唤醒了学生身上的创新潜能，造就了学生敢于探寻、勇于革新的科学品格[1]。

二、物理建模教学在新课标背景下的实施策略

（ 一） 优化物理建模教学内容设计

新课标突出要涵养学生的科学素养，增强学生借助物理知识剖析与处理实际问题的能力，这要求于物理建模教学内容的设计之上，应与学生现实生活实际紧密衔接，精心挑选与学生生活经验贴近的物理情境，启发学生在特定情境中探索物理定律，构建物理模型雏形，教学内容设计还得体现学科自身的逻辑脉络，助力学生借助前后知识的连贯构建起系统完整的物理学科体系。

例如，在教学人教版初中物理《重力》时，教师可以创设这样一个情境：天文学家认为地球是一个略微扁平的椭球体，那么在不同纬度的地方，重力的大小是否相同呢 ？ 教师先请学生分享在不同地点的“失重”感受，学生可能会谈到在飞机上、在过山车上失重的体验，揭示重力与高度的关系。引导学生思考：在赤道和极地，虽然离心力不同，重力是否也有差异？ 学生通过查阅资料、小组讨论，利用所学的重力公式，推导出不同纬度的重力加速度，发现在赤道略小于极地，教师启发学生探究原因，学生分析得出：赤道半径略大于极半径，导致赤道重力略小；赤道处地球自转产生的向心力部分抵消了重力。学生在分析问题、建立模型的过程中，加深了对重力的理解，也提升了综合运用知识的能力。

（ 二） 创新物理建模教学方法与手段

物理建模教学应唤起学生的积极性与创新性，提升学生借助模型剖析问题、化解问题的能力，这便要求教师革新教学手段，优化学习路径，着重发挥学生在学习里的主体效能，可采用诸如探究式、任务驱动式的教学方法，支持学生自主钻研物理难题，需强化小组合作学习的实施，引领学生于头脑激荡、论辩研讨里迸发思维灵感，在合作探究里一起共同提升。教学当中也可借助信息技术举措，依靠数字化实验、计算机仿真等举措，为学生配备多样探究工具并搭建虚拟实验场景，延伸学生的探究空间边界。

开展人教版初中物理《摩擦力》教学的时候，教师可率先设定一个开放性探究课题：怎样能让提书包变得更省力呢？学生凭借生活经验，构思增大把手摩擦力的举措，诸如将毛巾包在把手上、缠上胶带等情形，教师引导学生实施小组合作探究流程，学生检索相关资料，归纳出影响摩擦力的要素：接触面粗糙的程度，物体彼此施加的压力，基于这些结论，小组成员进行头脑风暴，提出多样优化书包提手的方案：有的成员提出给把手缠绕上防滑性的材料，有的主张把把手做成弧形进而扩大接触面积，创意设计图纸相继展露风采，各小组开展针对方案的论证，以实验方式测试各方案中的摩擦力大小，优化设计谋划，教师还凭借计算机仿真之力，协助学生直观感受不同因素在摩擦力上的影响体现，学生于创造性地攻克实际问题的进程里，扩充了对摩擦力的认识范畴，创新理念与实践水平得以塑造。

（ 三） 构建多元化的物理建模教学评价体系

新课标倡导发展性评价这样的理念，强调应全面考查，重视学生个体发展，驱动学生在评价里面不断取得进展，物理建模教学评价得建立起一个多元评价体系，将过程性评价跟总结性评价、定量和定性评价融合在一起，对学生物理建模能力的发展状况展开全面考查。就评价内容这一方面而言，需重视对概念模型的认知把握，更需重视建模阶段中策略的使用情形；就评价主体而言，既要展现教师评价的主导价值，更需重视学生的自我测评与生生的互评。

例如，在教学人教版初中物理《浮力》时，教师在设计评价内容时，既考查学生对浮力概念、计算公式的掌握，又关注学生应用浮力知识解决实际问题的能力。在讲解阿基米德原理时，教师以排水法测量不规则物体体积为切入点，考查学生运用浮力知识分析问题的能力；学生先预设模型，推导出不规则物体体积等于浮力与液体密度的比值，再通过实验求出浮力，进而计算出物体体积，建模能力得到评价，评价形式上教师采用学生自评、小组互评与教师点评相结合；学生先根据评价量规对自己的学习过程与成果进行自评，再通过小组成员间的相互评价，取长补短，教师则重在对学生物理建模学习进步情况进行点评，针对学生的问题给出改进建议。评价注重发展，关注学生在物理建模能力上的新进步、新突破，学习困难的学生在浮力实验中能独立分析浮力、重力关系的，教师给予鼓励性评价，学生信心大增。

结语

基于新课标这一背景，中学物理教学面临着塑造学生核心素养的要求，实现立德树人根本任务的时代期许，物理建模教学借由其特有的学科优势，助力学生在真实情境中开展科学探究、处置实际问题搭建了阶梯，处在物理建模教学的阶段，学生成为学习环节的把控者，在主动开展物理模型构建的时段，深化了对物理知识的认识水平，强化了科学思维及创新能力，增强了知识迁移及实践应用的能力，这为学生形成科学的世界观以及方法论筑牢基础，对学生一生的发展有着深远意义。

参考文献

[1] 杨亚舒，何军 . 新课标背景下的中学物理建模教学探讨 [J]. 数理化学习 （ 教研版 ）， 2023（15）：25-28.