初中物理教学模型构建实施策略初探

2024-04-29

模型,是对于某个实际问题或客观事物、客观规律进行抽象后的一种形式化和结构化的表达方式。人们往往需要根据事物的性质和规律来建立模型,借助模型来分析、解决和表达问题。构建和应用物理模型,是一种研究物理问题的科学的思维方法,是物理学科核心素养中科学思维的一个基本要素。我们在初中物理教学中,必须重视对学生物理模型意识的培养。

立足科学思维培养基本能力

我们在物理概念的讲授中,为打下坚实的科学思维基础,采取与现实科学探索过程相对应的教授方式,即大量的事实归纳总结,提取相似之处,建立模型,实验验证,回归现实。在此过程中,老师的作用似乎只是从旁引导,但其实相当关键,在概念形成前期选择更为直接有效的实验道具和模型器件,可以帮助学生在科学探究中更轻松、直接归纳其相似的本质规律,即物理原理。在探究前不要急于将知识框架先行给出并强制学生记住,而是通过学生自身探索找出影响结果的物理量,再引导他们建立物理量的概念,结合课本概括出相应的物理规律,最后是该物理规律对应现实生活的应用。

可以说,这是一个“被设计”的科学探究过程,但是对于初中生而言,认识还很具象化,抽象总结分析还不到位,所以抓住这一特征,尽量让学生在具象认识的基础上层层推进,让学生自主地走入科学探究的步骤,在不知不觉中掌握知识和技能。

从学生的生活入手创设情境

目前,学生接触的很多信息其实是已经被加工过的,从某种意义上讲,很多课外知识体系其实已经被人用自己的理解建构过模型,也许在某个知识点上凸显不出区别,但是在这种环境的长期熏陶下,会淡化学生自主信息提取或模型建构的能力。

因此,教育工作者未来要花更多的精力去深入了解新时期学生的学情和思维习惯。从学习者和知识点来讲,应依靠教师专业技能激发学生主动走向物理学习,但在具体实施时,却是教学方式方法主动走进学生,以新时期学生习惯的“短平快”方式获取信息切入点,寻求简单有效又能培养学生自主核心素养能力的方式帮助学生发现问题、解决问题、提升技能。

未来科技发展对教学的启发和辅助

我们还要关注未来科技发展对教学的启发和辅助。

Virtual Reality,即虚拟现实,对中学生来说早已不陌生。教育工作者可以结合教学内容开发相应的项目帮助教学。如《物态变化》章节,可以开发相应的虚拟现实,让学生穿戴上虚拟现实装备化作无数滴小水滴中的一滴,穿越世界各个角落的江河湖海、山川溪流,体会不同形态的水在不同场景下的作用和与其它状态之间的连接。

Augmented Reality,专业术语为“增强现实技术”,是一种将虚拟信息和真实世界完美叠加的人机交互技术。通过运用AR光学显示、三维建模、实时定位、多媒体、智能交互等多种技术手段,将计算机生成的文字、图像、视频、三维模型等虚拟信息模拟仿真后,应用到现实世界中,从而实现对现实世界的“增强”。教师在讲解天体运动时,除了运用图片、视频外,可以在教室中设置这样的宇宙天体投影,并根据课程需要相应调整或重点展示部分细节。这些增强技术都可以简化学生模型构建难度。

值得思考的是,信息技术是把“双刃剑”,越是远离基本原理的效果呈现可能会弱化学生自我能力的培养,我们应该从中找寻平衡点和合适的引导方式,帮助学生更便捷地进行知识建构,关注学生自我创造能力。