高中物理課堂模型教學的實踐研究
——有效促進高三物理一輪復習

周洋 蕭山區第五高級中學

高中物理在一定程度上具有模型化的特點，在高三物理一輪復習中開展模型教學可培養學生的模型思維和邏輯思維，讓學生更好地理解和記憶知識。因此，高三物理教師在進行一輪復習時需對模型教學進行深入分析并將模型教學應用到課堂中，以提高物理復習的效率和質量。

一、理課堂模型教學概述

在高中物理課堂教學中會出現三種不同類型的物理模型，即過程模型、條件模型及對象模型。①過程模型：過程模型主要應用在物理研究過程中，可簡化研究過程。物理研究過程會受到諸多因素的影響，有些因素的影響較大，有些因素的影響較小，需要忽略一些影響不大的次要因素，比如非彈性碰撞等，這樣才能更好地分析問題［1］。②條件模型：條件模型主要應用在物理研究條件的處理中，可對一些條件進行理想化的處理。③對象模型：對象模型的作用主要是代替物理研究對象，比如可代替輕桿、質點等對象。高中物理具有一定難度，對學生有較高的要求，不僅要求學生具備扎實的物理基礎，也要求學生了解物理模型，能將物理模型、問題情境與物理知識有機結合在一起。但是，高中學生能力有限，雖然了解物理模型，但只要稍加變化學生就無法將其與學過的物理知識相結合，加大了教學難度。而開展模型教學可以讓學生更加深入地了解物理模型，更加靈活地運用物理模型，培養學生的物理核心素養，因此高中物理教師需將模型教學應用在課堂教學中。

二、三物理一輪復習中應用模型教學的意義

開展高三物理一輪復習的目的是幫助學生鞏固知識，讓學生對物理知識進行深入理解，提升學生的基本技能，從而提高復習效率。在高三物理一輪復習當中開展模型教學可以激發學生學習興趣，讓學生深入分析物理問題，拓寬學生的視野，讓學生在物理實驗中掌握更多的知識和技能［2］。在模型教學過程中，教師會利用物理模型進行解題，可讓學生更深層次地體驗物理探索過程，讓學生找到合適的物理學習方法與正確的解題思路，優化復習效果，因此在高三物理一輪復習中應用模型教學具有重要意義。

三、高三物理一輪復習中應用模型教學的策略

（一）創設情境

經過高中前兩年的學習，學生已掌握了一些基礎的物理知識，也記住了大量的公式，所以教師應合理設置教學情境，引導學生進行物理模型的構建，深化學生對知識的理解，并構建知識網絡?！稁щ娏Ｗ釉陔妶鲋械倪\動》是高中物理的關鍵內容，也是學生必須掌握的一部分內容，在復習這一節內容時教師就可設置情境，增進學生對這部分內容的理解。所以，教師可為學生創設一個勻強電場中的偏轉模型，如圖1所示。已知，該模型裝置是位于真空環境當中的，熾熱的金屬絲具有發射電子的功能，金屬絲與豎直金屬板中有電壓U1，發射出的電子經過加速之后會從金屬板上的小孔S當中射出。模型裝置的右邊有兩個一樣的平行金屬極板，且這兩個金屬極板是正對著的。金屬極板的板長為l，距離為d，兩個金屬極板加以電壓U2的偏轉電場。當電子從小孔S中射出之后可以沿著與板面平行的方向由極板的左邊射入到偏轉電場當中。已知電子的電荷量為e，質量為m，假設電子剛離開金屬絲時的速度是0，不計算金屬極板邊緣對電場的影響以及電子受到的重力。之后讓學生求電子射入偏轉電場時的速度v以及電子射出偏轉電場時在豎直方向上的側移量y。經過對模型的分析后，學生可發現電子在運動過程中只受到了電場力的作用，所以可直接利用動能定理算出速度，之后可根據牛頓第二定律求解側移量。

（二）分析模型

近年來，在高考中，物理這門科目的重點在于對學生分析問題、解決問題能力的考察，要求學生能構建物理模型，并對模型進行分析，從而解決問題。為此，教師應帶領學生一起分析物理模型，引導學生對模型進行深入分析，了解模型的本質，培養學生的分析能力。一些物理問題較復雜，如果不構建模型，會加大學生的分析難度，甚至導致學生出現思維混亂，隨意或重復套用知識和公式的情況。例如物體在運動過程中所受摩擦力的變化這一問題就比較復雜，所以教師可帶領學生根據這一問題構建模型，對物體的運動狀態進行劃分，再分析物體的受力情況，幫助學生突破難點。

（三）拓展模型

在復習過程中，教師要根據具體教學內容開展模型教學，同時利用模型進行知識整合，讓學生分析各種知識之間的關系，利用模型進行知識遷移和問題的解決。例如，在復習系統能量守恒的相關內容時會應用到子彈打木塊這一模型（如圖2所示），通過這一模型的學習，學生可了解如何進行非彈性碰撞問題的判斷，也可通過碰撞情況列出能量守恒的公式［3］。但子彈打木塊這一模型不僅涉及到了系統能量守恒的相關知識，也涉及到了摩擦力等知識，所以教師可對這一模型進行拓展講解，讓學生了解模型中涉及到的多種物理知識，并利用模型進行知識遷移。教師可先對該模型涉及到的其他知識進行大體講解，然后要求學生討論和分析“如圖3所示，木板M放在光滑水平面上，模塊m以初速度V0滑上木板，最終與木板一起運動，兩者間動摩擦因數為U，求木板與木板相對靜止時的速度、木板在木板上滑行的時間、整個過程系統增加的內能等問題的答案”這一問題。這時學生可根據模型及所學知識解決這些問題，有利于學生構建知識網絡，也有利于提高學生的問題解決能力。

（四）加強體驗

在一輪復習過程中，教師要引導學生分析模型，構建模型，提高學生的思維轉換能力，讓學生學會靈活運用物理模型。教師要培養學生的物理核心素養，讓學生根據所學的物理知識多角度地看待和解決生活中的物理問題，教師要加強學生對模型的體驗和應用，增進學生對模型的了解。例如，教師可先帶領學生復習斜面問題的相關知識，之后讓學生根據“已知光滑的地面上有一個斜面M，模塊m從斜面上自由滑下，斜面與地面的夾角為β”這樣的已知條件構建物理對象模型，并計算模塊m對斜面M的摩擦力，以及模塊m對斜面M增加的壓力。之后教師可變換已知條件，讓學生構建不同的物理模型，不僅可讓學生學會根據相應的條件構建模型，也可以提高學生解決問題的能力。

結語：物理是一門以實驗為基礎的學科，要求學生在實驗過程中發現問題、思考問題并解決問題，進行模型教學可幫助學生理解和解決物理問題，為此高中物理教師應通過設置情境、分析模型、拓展模型及體驗應用等方式將模型教學應用在物理一輪復習中，鞏固學生的基礎知識，提高學生的復習效率。