高中物理模型教學(xué)調(diào)研報(bào)告

導(dǎo)語(yǔ)：高中物理模型教學(xué)調(diào)研報(bào)告一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、課題的現(xiàn)實(shí)背景及意義

在高中物理教學(xué)中，模型一直占有重要的地位，物理學(xué)科的研究對(duì)象是自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和最普遍的運(yùn)動(dòng)形式，對(duì)于那些紛繁復(fù)雜事物的研究，首先就需要抓住其主要的特征，而舍去那些次要的因素，形成一種經(jīng)過(guò)抽象概括了的理想化的“模型”，這種以模型概括復(fù)雜事物的方法，是對(duì)復(fù)雜事物的合理的簡(jiǎn)化。對(duì)模型進(jìn)行深刻的研究和分析，掌握模型的基本規(guī)律后，就相當(dāng)于掌握了一個(gè)模塊，利用一個(gè)一個(gè)這樣的模塊，就可以構(gòu)建復(fù)雜的物理問(wèn)題，反之，復(fù)雜的物理問(wèn)題也可以由此得解。因此，無(wú)論問(wèn)題情景多么新穎多變、或是與日常生活密切聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題，都可以歸結(jié)為學(xué)生熟悉的物理模型。比如：運(yùn)動(dòng)員的跳水問(wèn)題是一個(gè)“豎直上拋”運(yùn)動(dòng)的物理模型；人體心臟收縮使血液在血管中流動(dòng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)“做功”的模型等等。由于物理模型是同類通性問(wèn)題的本質(zhì)體現(xiàn)和核心歸整，長(zhǎng)期以來(lái)，建立物理模型的方法一直是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容之一，它對(duì)提高課堂效率、培養(yǎng)學(xué)生能力起到一定的作用。

教學(xué)改革是一個(gè)不斷推陳出新的過(guò)程，隨著形勢(shì)的發(fā)展，舊的矛盾解決了，新的矛盾又會(huì)產(chǎn)生。新的課程標(biāo)準(zhǔn)指出，高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)，其重點(diǎn)之一就是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。因此，高中物理教學(xué)中要實(shí)施新課程理念，必須在思想上樹立“以人為本”的觀念，課堂教學(xué)應(yīng)該做到“化知識(shí)為德性，化理論為方法”。在新課程視野下，物理模型的教學(xué)的內(nèi)容和功能也應(yīng)有相應(yīng)的的調(diào)整，它不能僅僅是一個(gè)傳授物理知識(shí)的簡(jiǎn)單過(guò)程，更應(yīng)該是一個(gè)貫穿物理思想方法的過(guò)程，教材中蘊(yùn)涵的豐富的模型依然是對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想方法教育合適的載體，我們要重新審視物理模型的功能，開發(fā)物理模型新的功能及在新課程中的應(yīng)用。

目前，在高中物理課堂教學(xué)中雖已重視了物理模型的教學(xué)作用，但許多教師還只停留在單純地利用物理模型進(jìn)行物理知識(shí)和技能的訓(xùn)練層面上，典型的教學(xué)模式往往是先由教師總結(jié)歸納出一些物理模型呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生跟著教師的思路去理解，并輔以大量機(jī)械性訓(xùn)練。這樣的課堂教學(xué)完全由教師主宰，忽視了學(xué)生的認(rèn)知主體作用。學(xué)生往往只會(huì)識(shí)別已接觸過(guò)的模型，不會(huì)辨別未遇到過(guò)的情景，更不會(huì)自己建立模型、解決問(wèn)題。這造成了學(xué)生不重視構(gòu)建物理模型的過(guò)程，更多的是運(yùn)用形象思維方式，只記住物理模型的靜態(tài)結(jié)論，生搬硬套。

本課題研究的主要現(xiàn)實(shí)意義就是：改變物理模型脫離學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和新課程要求的狀況，把物理模型放在問(wèn)題中，放到現(xiàn)實(shí)中，放到一定的情景中，由學(xué)生感知、體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⑦^(guò)程，使物理模型在課堂中靈動(dòng)起來(lái)，為學(xué)生提供探索物理規(guī)律并解決物理問(wèn)題的有效途徑。

“模型教學(xué)”是本課題組成員在多年的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)、創(chuàng)立的教學(xué)式樣，是在物理課堂教學(xué)中以典型物理模型的引入、構(gòu)建、應(yīng)用串聯(lián)高中物理主要課程內(nèi)容的教學(xué)模式，它具有以下特點(diǎn)：打破了原先以書本知識(shí)單一線索發(fā)展的學(xué)習(xí)模式，在“物理模型”的平臺(tái)上有機(jī)地綜合了新課程理念下的“引導(dǎo)探索掌握”、“自主學(xué)習(xí)法”、“研究性學(xué)習(xí)”、“合作學(xué)習(xí)”、“實(shí)驗(yàn)探索”、“綜合實(shí)踐活動(dòng)”等教學(xué)方法，通過(guò)這種綜合，使物理教學(xué)凸現(xiàn)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，突出了物理學(xué)習(xí)中應(yīng)有的體驗(yàn)與感悟過(guò)程，可以大大提高教學(xué)的效率。“模型教學(xué)”還有助于學(xué)生體會(huì)眾多像“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”這樣簡(jiǎn)單、和諧、統(tǒng)一、對(duì)稱的，充滿美的物理模型，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)物理知識(shí)的理解和物理內(nèi)涵的領(lǐng)悟。

二、國(guó)內(nèi)外關(guān)于同類課題的研究綜述

1、物理“模型教學(xué)”的理論基礎(chǔ)

在國(guó)際教育改革的探索中，建構(gòu)主義的理論越來(lái)越受到重視。它是認(rèn)知主義中學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要分支，是在認(rèn)知主義基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，同時(shí)又吸收了人本主義的一些要素，成為后現(xiàn)代思潮中教育理論和實(shí)際教學(xué)的指導(dǎo)性理論，物理“模型教學(xué)”正是在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下形成的。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授獲得的，是學(xué)習(xí)者在一定的情景下，借助于其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源，通過(guò)意義建構(gòu)的方式獲得的。

基于建構(gòu)主義的“模型教學(xué)”對(duì)教和學(xué)提出了一些新的要求，例如：一是要求學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者；二是要求教師要由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者；三是要求教學(xué)過(guò)程使用全新的教育思想、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)等。為了發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)主要圍繞“學(xué)習(xí)策略”和“學(xué)習(xí)環(huán)境”兩個(gè)方面進(jìn)行。前者是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心——通過(guò)各種學(xué)習(xí)策略激發(fā)學(xué)生去主動(dòng)建構(gòu)物理模型；后者則是注重模型建立的過(guò)程，強(qiáng)調(diào)模型的立體面，旨在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，掌握物理學(xué)主要思想方法，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2、國(guó)內(nèi)同類課題研究現(xiàn)狀

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有關(guān)物理模型的研究范疇和著眼點(diǎn)更多地局限于單一知識(shí)板塊，如發(fā)表在《中學(xué)物理教學(xué)參考》上的論文“子彈打擊木塊的模型及其應(yīng)用”、“兩個(gè)模型同一規(guī)律”、“汽車啟動(dòng)兩個(gè)模型芻議”等等，這類研究已涉及到眾多模型的建立與應(yīng)用，被許多一線物理教師用來(lái)整合學(xué)科知識(shí)，大大提高了學(xué)生解決問(wèn)題的效率，但各物理模型呈現(xiàn)出無(wú)序狀態(tài)，沒有形成系統(tǒng)，學(xué)生只是照著老師的模型去簡(jiǎn)單套用，以致出現(xiàn)條件一旦有所變化時(shí)無(wú)法識(shí)別模型。在總結(jié)與對(duì)比的過(guò)程中，我們逐漸確立了在他人研究的基礎(chǔ)上完善物理模型在教學(xué)中的應(yīng)用研究，建立一種揚(yáng)長(zhǎng)避短的模式——物理“模型教學(xué)”，努力做到既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，既注意教師的教，又注意學(xué)生的學(xué)，把教師和學(xué)生兩方面的主動(dòng)性和積極性都調(diào)動(dòng)起來(lái)，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果，根據(jù)物理學(xué)科的教學(xué)任務(wù)、內(nèi)容、學(xué)生的具體情況，運(yùn)用典型的物理模型串聯(lián)教學(xué)全過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

三、課題研究的預(yù)期目標(biāo)和內(nèi)容

（一）研究目標(biāo)

1、在已結(jié)題的2003年市重點(diǎn)規(guī)劃課題“用物理模型鏈接物理知識(shí)、規(guī)律和能力”研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建串聯(lián)整個(gè)高中物理的系列典型模型。

2、尋求在新課程理論指導(dǎo)下，運(yùn)用物理“模型教學(xué)”提高物理學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑和方法，總結(jié)出一套行之有效的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)模式，為傳統(tǒng)的課堂教學(xué)注入新的活力，培養(yǎng)出具有較強(qiáng)建模能力、創(chuàng)新能力、物理學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生群體。

3、為青年教師提供教學(xué)實(shí)踐和科研的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)提高年青教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力。

4、取得一些有價(jià)值的教科研成果，包括教師論文、高中物理模型素材、實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告等。

（二）研究的內(nèi)容

1、收集大量有關(guān)的素材，為模型教學(xué)設(shè)計(jì)基本能覆蓋高中物理課本的課堂教學(xué)案例。選取2012級(jí)高一年級(jí)的部分班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)班，有計(jì)劃、有步驟地將模型貫穿于課堂教學(xué)。做好實(shí)驗(yàn)前的調(diào)查研究工作，積累實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各種資料及總結(jié)。

2、構(gòu)建“建立基本模型—重組模型—?jiǎng)?chuàng)新模型”三個(gè)教學(xué)層次，形成一套操作性較強(qiáng)的實(shí)踐體系。

物理建模活動(dòng)本身就是一項(xiàng)創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)常規(guī)模型的分析、探討和挖掘是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的根本，而創(chuàng)造性地進(jìn)行“物理模型”的遷移和應(yīng)用，不斷激發(fā)靈感、探索方法，是創(chuàng)新能力的特質(zhì)；升華、建立新的模型是“模型教學(xué)”的最高目標(biāo)指向。當(dāng)然，在高中物理教學(xué)階段，受學(xué)生知識(shí)和能力、身心發(fā)展的限制，課堂教學(xué)活動(dòng)主要圍繞前兩個(gè)層次進(jìn)行，對(duì)于第三個(gè)層次“創(chuàng)新模型”，我們會(huì)安排充足的課外活動(dòng)、興趣小組、綜合實(shí)踐活動(dòng)加以實(shí)踐。

3、挖掘物理模型的綜合功能

物理“模型教學(xué)”中蘊(yùn)藏著豐富的學(xué)科教學(xué)資源、物理思想和方法，通過(guò)實(shí)踐開發(fā)以物理模型為平臺(tái)的探索性學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等等新的學(xué)習(xí)及體驗(yàn)方式，為學(xué)生生動(dòng)主動(dòng)地學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供良好的氛圍環(huán)境。

例如：在“單擺”的教學(xué)中，教師先用“引導(dǎo)探索總結(jié)”方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)影響單擺物理過(guò)程的諸多因素進(jìn)行分析，總結(jié)出單擺的結(jié)構(gòu)特征、動(dòng)力學(xué)特征、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和能量特征，建立起常用的基本模型。這個(gè)過(guò)程要組織學(xué)生對(duì)基本模型所涉及到的物理量、物理過(guò)程、物理規(guī)律、物理方法深入討論，加深學(xué)生對(duì)牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律等知識(shí)及規(guī)律的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也再次應(yīng)用了圓周運(yùn)動(dòng)的模型。在后面的教學(xué)中通過(guò)“研究性學(xué)習(xí)”辨別單擺模型在各種情景中的具體表現(xiàn)，使學(xué)生對(duì)此模型建立起更豐富的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)頭腦中的物理模型不斷進(jìn)行修正和建構(gòu)，使這一模型不斷充實(shí)、發(fā)展和完善，從而培養(yǎng)學(xué)生思維的正確性和深刻性。

當(dāng)然，對(duì)學(xué)生這種能力的要求并非一朝一夕就能培養(yǎng)出來(lái)的，“模型教學(xué)”正是把這種建模意識(shí)貫穿在教學(xué)的始終，重視思維程序的建立和訓(xùn)練，循序漸進(jìn)地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生逐步熟悉并掌握“物理模型”這種科學(xué)研究的思維方法，養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)，才能使構(gòu)建物理模型的意識(shí)成為學(xué)生思考問(wèn)題的方法與習(xí)慣，讓學(xué)生在建立模型的過(guò)程中完成知識(shí)和能力的自洽。

4、利用物理模型開發(fā)課程的隱性功能

科學(xué)對(duì)真理的追求同時(shí)也是對(duì)美和善的追求，所以物理課程也就有一定的拓展功能。利用物理模型教學(xué)可使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)自然而然地滲透了美育與德育。物理之美非常抽象，當(dāng)我們?cè)跇?gòu)建物理模型的時(shí)候，就使學(xué)生在頭腦里構(gòu)畫了美麗的物理圖景，而借助計(jì)算機(jī)模擬可以將物理模型描繪得更加直觀這些圖形本身就具有極高的美學(xué)價(jià)值，將這些物理之美呈現(xiàn)在課堂教學(xué)中就能幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)美，欣賞美，進(jìn)而去熱愛美、追求美。

四、實(shí)施方法

1、學(xué)習(xí)法

新一輪高中新課程改革即將來(lái)臨，作為教師，必須與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)習(xí)新的教育思想、轉(zhuǎn)變觀念、主動(dòng)探索新的教育教學(xué)規(guī)律。

2、調(diào)查法

調(diào)查研究學(xué)生的完成初中學(xué)業(yè)后，對(duì)物理基礎(chǔ)知識(shí)及基本方法（思維方法、研究方法、數(shù)學(xué)方法）掌握到何種程度，評(píng)估學(xué)生抽象思維的發(fā)展情況及學(xué)生建立物理模型的能力。

3、實(shí)驗(yàn)法

本課題在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上以實(shí)驗(yàn)法為主，探索實(shí)踐有效的教學(xué)方法。

五、研究的操作步驟及人員分工

1、準(zhǔn)備階段（2012年7月-9月）

(1)召開相關(guān)教師座談會(huì),確定課題研究方向

(2)查找相關(guān)資料,收集各種信息,為課題研究提供理論依據(jù)

(3)請(qǐng)專家論證本課題的可行性，起草本課題的實(shí)驗(yàn)方案,申報(bào)課題

2、實(shí)施階段(2012年9月-2013年7月)

(1)按計(jì)劃實(shí)施本課題研究方案,邊實(shí)施,邊研究、邊小結(jié)、邊調(diào)整

(2)走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)，不斷學(xué)習(xí)、取經(jīng)，請(qǐng)專家指導(dǎo)，使本課題研究順利進(jìn)行

(3)定期開設(shè)觀摩研討課，推廣總結(jié)本課題的經(jīng)驗(yàn)及反思

(4)積累相關(guān)素材及資料，包括典型教學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)秀課堂教學(xué)錄像、多媒體課件等

3、總結(jié)階段（年7月-10月）

（1）整理歸類相關(guān)資料

（2）撰寫研究報(bào)告或論文

（3）邀請(qǐng)專家鑒定研究成果

4、人員分工：

丁萍：中學(xué)物理高級(jí)教師主持本課題的研究制定研究方案

校長(zhǎng)助理兼教科室主任負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)任務(wù)

王莉紅：中學(xué)物理二級(jí)教師承擔(dān)物理模型的整理和完善工作負(fù)責(zé)物理模型課件制作

王慧萍：中學(xué)物理二級(jí)教師負(fù)責(zé)資料的收集及整理

六、課題研究的條件分析

1、初期研究成果

本課題負(fù)責(zé)人于年進(jìn)行了市重點(diǎn)教育規(guī)劃課題“用物理模型鏈接知識(shí)、規(guī)律和能力”的研究并取得了一定的成果，年順利結(jié)題并獲獎(jiǎng)。在此課題中我們已調(diào)查、積累和總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中常遇到的問(wèn)題和易錯(cuò)處，根據(jù)各個(gè)階段學(xué)生的知識(shí)背景建立一系列對(duì)應(yīng)的物理模型，在課題組主要成員多年教學(xué)積累的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地整理、編寫出物理模型講義一冊(cè)，并在教學(xué)實(shí)踐中加以應(yīng)用。由于用物理模型貫穿高中物理教學(xué)全過(guò)程，鏈接各知識(shí)點(diǎn)、規(guī)律及能力，將物理知識(shí)及能力形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，避免了以往教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)象猴子掰玉米，掰一個(gè)，掉一個(gè)，有效地幫助學(xué)生掌握了解題策略，提高了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生思維的能力，提高了教學(xué)的效率。

2、本課題成員是“用物理模型鏈接知識(shí)、規(guī)律和能力”課題的原班人馬，使得本課題研究能順利與前期研究對(duì)接，使課題研究迅速進(jìn)入正軌。

3、學(xué)校重視教科研工作，為省、市立項(xiàng)教科研課題提供一定的研究經(jīng)費(fèi)，保證課題研究的實(shí)施。