一、构建建模物理课堂

（一）认清高考导向，发挥试题效用

高考不是新课程改革实施的阻力，是当今被试人口基础规模最大的测试，是现在所能选择的较为公正的测试之一。高考的目的是考查学生的知识和能力以及进入大学的学习潜力。高考并非与新课程改革所提倡的创新教育理念相冲突，它亦是随着新课程改革在不断更新和变化着的。高考的变化趋势是更注重能力的测试，更注重考查学生解决实际问题的多重能力。这些所考查的能力不再是学生经过题海战术就能得到提高的，而且大规模的习题训练加重了学生的学习负担。因此，在物理教学中，教师应关注高考的变化趋势，紧跟高考这个指挥棒，探究新的教学方法以培养学生的多种能力。

（二）重视教学过程，强化三维目标

知识的获得是具有过程性的，是学生通过直接参与活动获得的，在教学中教师要重视教学的过程性，重视学生的参与性。创设情境引导学生思考，对提高学生解决复杂问题的能力有一定的促进作用。教师还要重视三维课程目标的实现，在学习过程中学生掌握的不仅仅是知识，还有解决问题的能力。只有学生动手参与，获得了解决实际问题的能力后，才能取得更好的成绩。教师还要在学生主动参与的过程中培养学生对物理的情感与态度。

（三）挖掘习题课堂，培养建模思想

在当今背景下，习题课在教学中仍然占有重要的作用。教师在教学过程中要开发习题课，创新利用练习，挖掘题目中包含的除了习题以外的精神，利用习题培养学生的建模能力，拓展习题讲解的方式，注重培养学生的建模意识。教师要改变以前盲目、过量、单调的题海战术，在教学中开发习题，利用生活原始资料，让学生参与编制习题的过程，培养学生的建模能力，同时亦使学生对考试题源思想有一定的了解，让习题教学不再是简单的重复，把习题教学变成形式多样、创新高效的教学活动。

（四）应用物理模型，超越物理模型

教师在教学中有意识地利用生活情境、图像、实验、历史等多种材料，引导学生建立模型，使学生在建立模型、解决模型的过程中获得知识与解决问题的能力，也能激发学生的学习兴趣，促进学生认识到物理的多样性与趣味性。

物理建模的方式不是仅仅只有这四种方式，还有更多的建模方法，根据情境的不同，所用的方法也就不尽相同。教师应广泛拓展物理建模教学，在教学中不断地超越与创新，积累新的建模教学方法。

二、在新课教学中培养学生的物理建模能力

（一）利用实验演示与课件演示创设物理情境，为学生设立物理模型提供表象支持

在课堂新课教学的过程中，创设物理情境导入新课很重要，精彩的课堂导入能够引起新旧知识之间的联系，提高学生的学习兴趣。在模型教学过程中，模型引入可以把客观原型和物理模型联系起来，教师可以抓住学生的认知需求，结合教学实际提出问题，帮助学生实现知识定位。课堂教学模型的引入可以采用实验演示和课件演示的方式，其目的是还原研究对象的实际过程，使之形象化、可视化，让学生比较容易理解。对于大多数的物理模型，如匀变速直线运动，可以采用演示实验的方式引入。通过有趣的实验引出研究对象，建立模型，可以加深学生对物理过程的感受。对于生活中不常见的抽象性强的物理过程，无法通过实验演示时可以利用多媒体课件，通过课件模拟演示的方式导入新课，为建立物理模型做好准备。

（二）教学设计要紧密联系学生的生活经验，培养学生的物理建模能力

教学设计要紧密联系学生的生活经验，培养学生从物理原始问题中归纳出熟悉的物理模型的能力。建模教学的核心环节就是建立模型，它把客观原型和科学理论联系起来了。物理教学过程中遇到的问题多数都是抽象出来的物理问题，但在实际应用中遇到的都是与实际生活相关的问题，要求学生能够正确分析物理问题，建立合适的物理模型解决问题。解决原始物理问题要从物理原型和生活实际出发，运用抽象思维能力和科学方法再现物理模型的构建，把原始物理问题引入教学过程中，这可以培养学生多方面的思维能力和运用科学解决物理问题的能力。若学生对物理原型有所了解，在研究目的明确的基础上，教师就可以引导学生运用科学思维的方法建立模型，建立一般模型用理想化方法、类比迁移法和等效代替等方法，建立过程模型会用到图像描述方法，建立力学模型需要用到受力分析、实验归纳等方法，有时也需要将数学公式作为辅助性工具建立模型。

通过模型应用把物理模型与科学理论联系起来加以互动。教师需要让学生知道物理模型的适用条件和范围，不断深化分析，使学生理解模型的思维方法和物理内涵，与概念建立联系。并且教师要能够根据学生的认知需求实施具体的教学策略，包括实验分析、图像表征、分析例题和课堂练习等，加深学生对物理模型应用的理解。

三、在物理习题课教学中培养学生的物理建模能力

（一）在物理习题课教学过程中注重学生思维的程序化训练

由于缺乏思维的程序化，多数学生在遇到实际物理问题时，往往就会出现思维混乱，不知所措，而这些问题都需要学生根据资料建立合理的模型来解决。学生在分析实际物理问题和处理研究对象的关系时，容易受到干扰，抓不住对象本质，难以建立清晰明了的物理情境，不会很好地处理物理对象和物理情境的理想化，没有形成物理模型，从而造成思维上的障碍，没办法解决实际问题。(www.daowen.com)

为了帮助学生克服在解决实际问题中遇到的障碍，在习题教学中应该重点训练学生的思维程序化。解决物理问题的思维程序：认真审题并将问题形象化，画示意图把物理情境展现出来，在脑海中形成完整问题的表象；分析物理情境，从中厘清物体运动过程的特点，抓住本质抽象出理想物理模型，进一步思考物理模型所遵循的物理规律；通过物理规律把既定目标与已知条件联系起来，从所有解决问题的方案中挑出最佳方案；利用已选好的物理规律进行运算和论证，得出结论；在实际问题中运用物理规律讨论结果的合理性。在具体课堂习题教学中，教师可以运用课堂专题教学进行专业渗透，从而来创设物理情境，让学生总结概括出物理模型，把学生无意识地运用模型变成有意识地应用模型，当然也可以由情境迁移构成不同的物理问题从而实现对知识的迁移。

（二）在物理习题课教学过程中利用探究式教学理论开展创建物理模型探究训练

1.认真审题，创设物理情境，思考题中涉及的物理模型

通过较为典型习题课的教学可以加深学生对模型概念的运用与理解。有很多的物理试题都是理论联系实际的题型，这类试题需要学生根据题目条件建立适当的物理模型进行计算。教师可以通过习题课教学，培养学生的建模思维能力，提高学生的物理建模能力。在习题课上，教师提出问题，给出典型的习题，学生通过认真审题，正确理解题意，在脑中形成有关问题情境的表象，知道题中的已知条件、隐含条件、解题的依据和方法，通过思考和教师的适当引导创设物理情境，形成问题的表征，形成一个对问题所涉及的物理模型的图景。

2.提出假设，建立物理模型

针对题中所涉及的物理模型，学生建立相关的数学模型辅助解题，讨论并验证模型。学生在教师的引导下解题，对研究对象和研究过程进行分析，通过协作交流，去掉非主要的因素，把物理对象、物理场景从实际生活中隔离出来，初步假设建立理想化的物理模型，并建立相关的数学模型辅助解题。建立模型之后需要通过一些手段来验证假设，学生可以分组讨论，看建立的模型是否合理，通过数学表征的方式来验证模型。如果问题解决良好，那么这个模型就是一个正确的物理模型，如果没有解决好就需要对问题重新分析、修正，重新建立物理模型，重新用数学方式呈现问题，最终把问题解决好。有些模型可用实验来验证，以此看是否达到预期的效果。

3.分析总结，激励学生进一步探讨

教师引导学生，对研究过程所用到的原理和方法进行评估，总结出创新点，特别提出一些鼓励性的评价；把学到的物理模型进行推广，让学生能够解决类似或相关的物理问题；鼓励学生要具有创新意识。在习题教学过程中，教师要应用物理模型，通过解答习题，巩固和深化学生已学的物理模型。如此一来，学生可以更广泛地掌握物理知识，学生的建模思维能力得到了提高。通过习题教学，教师也可以及时发现学生学习中遇到的问题，及时反馈，及时补救。

四、在复习课教学中培养学生的物理建模能力

（一）通过实验帮助学生建立复合模型，提升学生的物理建模能力

复习可以使学生把学过的物理模型重新温习和巩固，使之系统化和网络化。在复习课上教师可以通过讲解典型例题和让学生做大量习题来达到巩固的目的。一道题中不仅仅只有一个物理模型，可能涉及多个物理模型，考查学生综合分析物理模型的能力，需要学生综合分析建立物理模型，并能做到举一反三。通过复习，学生对物理模型的理解加深了。另外，对于学生不易理解的多个物理模型的叠加，教师需要通过一些方式来创设物理情境，再现模型的建立。教师可以在复习课中穿插一些实验，通过实验来唤醒学生对模型的回忆，呈现具体的物理情境，使学生得到具体直观的实验现象和体验，帮助学生建立模型，提高学生的物理建模能力。

（二）通过变式教学，提升学生的综合建模能力

在中学物理模型教学过程中，教师要注意灵活变通，不可把模型“讲死”，防止学生形成思维定式，有意识地培养学生的抽象思维能力，提高其自觉思考运用模型来解决问题的能力，帮助他们战胜思维定式的消极影响。教师可以在复习课上通过变式教学的方式提高学生解决问题的能力，引导学生在认识事物属性的过程中不断变更事物的呈现方式，从而产生新的问题情境，促使学生用不同的方式思考问题，克服思维定式，激发学生学习的积极性。高中物理教师可以采用变式教学的方式提高学生的建模能力，如在具体教学过程中可以设置一些基础题型，让学生很容易分析解答，抽象出对应的物理模型；改变题中的初始条件，让学生思考建模；改变题中所求的结果，让学生再去思考建立模型；同时改变题中条件和所求结果，让学生思考建模。通过这样的变式教学，复习课由浅入深、循序渐进，巧妙地把学科内知识综合起来，活化学生思维，把学生的知识结构变得系统化和活化起来。

教师通过从原题出发，改变题目条件，或者题中所涉及的情境，建立新的物理模型，重新激发学生的学习动机，让学生的思维活跃起来，促进学生解决问题的能力得到提高。教师也可以采用“一题多解”，采用不同的方法建立物理模型，加深学生对模型概念和规律的理解和应用，启发学生的发散思维，提高学生的应变能力。在复习课上，教师可以从多个角度和方面分析典型习题，引出一系列与本题相关的题型，形成“一题多变”，但万变不离其宗，分析题型和建模的方法是一样的。遇到同一类的题，学生要学会归纳，抓住解题的规律，培养概括思维能力。教师要引导学生在学完一个章节后对内容及时进行复习总结，看哪些题型所用的模型是一样的，找到解题的规律。

五、基于问题解决提升学生的物理建模能力

建模教学是让学生体验从物理现象中构建基本的物理模型。这是一种物理模型“无中生有”的过程。而问题解决既需要这方面的能力，又包含了对这些模型组建与整合的能力。在问题解决的过程中，学生掌握物理建模的手段来对物理问题进行研究并解决，学生进行各种抽象思维的锻炼，能够主动探索问题的解决方法与技巧。因此在这些训练中，学生的建模能力可以获得进一步的提升，然后利用复习课的机会又进行了一次巩固。教师无论是在新课教学还是在复习教学过程中都应关注一些策略，强化学生的自我监控意识，让他们在问题解决和建模过程中关注自己的思维过程。

在建模教学过程中，教师应该注重培养学生的主次辩证意识，至少让学生能够说出为什么要忽略这个条件，又为什么要突出那个条件等。教师教学的重心不是将知识点灌输给学生，而是揭示这些知识背后谁是主要矛盾谁是次要矛盾。确定这种主次矛盾是有一定条件限制的。例如，有时候摩擦力是可以被忽略的，有时候摩擦力又不能被忽略，这应该取决于问题的研究对象与研究目的，此外还应考虑摩擦力会不会影响研究的结论等。学生在教师的示范与指导下，通过外部知识的内化过程，最终将这一种辩证关系吸纳为自己的知识。