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建模思想在高中物理教学的应用

1建模思想在高中物理教学中的必要性

传统的高中物理教学方式比较重视一些理论体系和抽象问题的解答,不注意理论与实践的结合,学生虽然能够解答物理问题,但是在生活中遇到难题却不知道如何应对.高中物理教师会把自己的理解灌输到学生的脑海中,学生没有自己想象的机会,只能是被动的去接受,丧失了主动学习的能力,这对当今倡导素质教育的理念来说是一种阻碍.建模教学是高中物理教学的需要,高中物理已经具有比较深的理论层次,物理的严谨性和抽象性在其中有比较多的体现,目的就是培养学生的逻辑思维能力,但是,其中涉及实践的内容比较少,学生学到了理论知识,但不会运用,这是高中物理存在的一大问题.而使用数学建模的方法,就能极好的解决这个问题,它用数学的语言和方法,将原本抽象、难懂的理论变为实实在在的数学公式、数学模型,学生看到这些比较直观的东西,就能更加快速的理解新知识.数学建模教学是目前教育形势的需要,因为,物理与人们的生活息息相关,所以,在生活中的许多方面都能发现物理知识的存在,使用建立数学模型的教育方式,能够帮助学生掌握独立查阅文献资料获取知识的能力,对知识的利用率也会得到提升。

因此,在高中物理教学过程中充分地使用数学建模,就能极大地帮助学生锻炼自己的逻辑思维、发散性思维、想象力。不仅能够拓宽学生的眼界,而且还能提高学生的学习技能,学生分析问题和解决问题的能力也得到显著提高.而且,数学建模过程需要非常多的信息,学生需要参与进来,集思广益,每个人都要发挥自己的作用,不能只享受他人的成果,所以,数学建模还能够提高团队的分工合作能力.作为学生,要加强自己的交流能力、合作能力、乐于奉献的精神,既要不断的提高自己的知识储备,还要学会资源共享、帮助他人解决问题,学生在走向社会时就能快速的适应社会的节奏.此外,数学建模教学还能把物理知识和生活中的实际问题紧密的结合起来,实现物理知识学习和应用能力共同提高的双重效果,学生的学习方法也会得到增加,他们的学习热情变得高涨,并且对学生科学思维的培养、创新能力的提高大有帮助,就能有效的契合素质教育的方针,把高中学生培养成社会需要的综合人才.

2建模思想在高中物理教学中的应用

2.1分层次、分阶段引入建模方法

目前,许多高中学校已经能够熟练、有效的使用数学建模方法,在物理教学中的使用范围越来越广,它的效果也逐渐显现出来.在使用建模方法时,教师会先考虑学生的实际情况,不会直接就使用建模方法,要了解学生掌握的基础知识是不是足够牢固、相关的数学方法是不是能够熟练应用,这样就使得学生参与建模的积极性和效率得到提高,如果学生还没有学到相关的数学知识,教师就不能使用这些知识,否则学生会非常的茫然,对他们的学习是非常不利的.通过建模,学生能够体会到物理教学的魅力,进而对物理课产生极大的兴趣,学生在熟练掌握之后,要增加建模的使用频率和难度,由浅入深,让学生的建模思想和能力得到大幅提升.

2.2循序渐进的增加建模质量,进而提升整体教学质量

物理的基础知识教育作为“面”,建模教育当作“点”,通过建模教育能够将“点”的作用发挥到最大,然后带动基础知识教育的全面提高,急于求成的做法是非常不可取的,只有合适的方法才能取得好的效果.建模教育是一种新型的教育模式,它能锻炼学生的实践应用能力、动手能力、发现问题和解决问题的能力.现如今,学生的思维却非常活跃,但是,他们的创新能力却得到制约,主要原因就是传统教育不注重学生创新能力的培养,而建模教育能够将学生的创新思维释放出来,通过建模的“点”的作用,把学生的整体素质提高,学生在遇到问题时,就能自己去解决,消除了等靠的思想.

2.3在物理课堂中引入建模的步骤

建模,就是依托数学理念、方法来解决问题的途径,在高中物理教学中,主要从以下几个步骤来进行:(1)发现物理问题,或者通过一个案例来引入建模方法;(2)使用数学知识和方法来分析这个问题,为建模打下基础,也就是把物理问题转换成数学问题来解决;(3)建立数学模型,一步一步的解决问题,得出最后的结果;(4)把结果与现实进行比对,对结果进行验证,通过这个步骤来帮助学生了解建模与问题之间的关系,总结结论,为以后解决问题做好准备.在建模的过程中,学生的主要职责是观察问题,对问题作出假设,然后把这个问题转化成数学模型,再利用数学知识进行解答,在得出结果之后,学生不要忘了对问题进行反思,发现建模与问题之间的关系,如果两者存在密切的关系,就要找出其中的规律,进而完成建模过程;如果建模与问题之间并没有关系,建模的结果并不是正确的结果,那么学生应当对过程进行检查,如果自己找不出原因,要请教老师帮助解决.这样的建模学习过程,是符合学生认知过程的规律的,能够有效地激发学生学习物理知识的积极性,学生的思维和能力得到完全释放.

3建模过程应当注意的问题

建模的教学过程一定不要急于求成,要采取循序渐进、稳扎稳打的策略,因为学生接受一种教学方法需要一段时间的适应过程,如果教师一味的追求教学进度,或者为了建模而建模,那么教学的效果就会大打折扣,学生不仅不会学到新知识、新方法,还会对物理学科产生反感,这是得不偿失的.教师选取的建模内容应当与生活实际紧密联系,不能脱离实际,内容的难度要适中,既要让学生保持一定的压力,又不能让他们望而却步.教师在教学过程中要善于观察学生的反应,根据他们的实际情况制定教学内容,举例不要太多,但要非常有代表性,不能太空泛,要与实际相联系,而且不能超过学生的接受程度,否则,建模就会失去它的作用.教师还应当为学生树立这种观念:数学不只是一种工具,还要充分领略它的内涵,在结果的背后都会蕴藏着一定的道理和规律,学生不仅要知其然,还要知其所以然,内在规律比结果更加重要.建模是未来教育的一个重点发展方向,对学生的知识理解、实际运用、创新能力的培养都有明显的帮助,高中物理教育应当认识到建模方法的优势,教师要增强自己的能力,熟练掌握数学建模的方法,在教学过程中合理的使用,以此来促进高中物理教学的改革与创新,激发学生的学习兴趣,把学生培养成学习成绩优秀、实践能力强的综合人才。

作者:李正发 单位:泰安市第一中学


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