学生物理建模能力由非认知能力因素和认知能力因素构成,个体的动机、兴趣、性格等非认知因素影响着建模实践的进程和质量。物理建模教学不仅要重视学生对知识、技能、方法、策略的掌握,还应重视学生的非认知因素的发展,使物理建模能力在物理问题解决过程中得到全面、充分的提高。
1.增加学生建模的成功体验,提高学生的成就动机
物理模型和建模贯穿于物理问题解决过程的始终,建模效率和建构的模型的质量直接影响个体物理建模的体验,进而影响个体物理建模的意向和积极性。建模效率高,建构的模型质量好,这样成功的建模体验是对建模实践主体尊重需要和自我实现需要很大程度上的满足,进一步能强化了个体的成就动机。具有强烈成就动机的个体有较高的学习积极性和从事物理建模实践的毅力。有两条路径可以增强学生成功建模的体验:一是加强学生对模型和建模知识的储备,积累建模解决问题的经验。正所谓“见多识广”,在知识和经验方面积淀深厚,学生就可以规划更多的建模路径,成功建模的几率也就更高。二是改变以往只以解决问题结果的好坏论成败的单一评价方式,而应关注学生建模的各个环节,有一个环节做得好,教师就应给予积极的肯定。对学生提出的建模方案,教师要真诚地鼓励,保护学生的建模积极性;在巩固学生建模意识的基础上,引导学生先从已有的模型入手进行修正和整合,熟悉了建模的程序之后,再构建新模型;教师在形成性评价的过程中尽可能多地让学生体会到成功建模的滋味,使评价成为提高学生建模成就动机,促进建模能力发展的手段。
2.营造建模氛围,激发学生建模兴趣(www.daowen.com)
兴趣是需要的一种表现形式,它往往与个体的某种需要相关。个体对物理建模实践感兴趣,就有主动接近这项实践活动的意愿和倾向,并在参与该实践的过程中表现出极高的热情。有的学生对建模实践本身感兴趣,因为建模符合他的能力水平和性格特征,可以满足他自我实现的内在需要,这种兴趣是一种直接兴趣。而大多数学生对建模活动本身并没有兴趣,但因为建模活动的结果可以实现他们某方面的需要,如提高物理解题能力或提高物理成绩等,而产生的间接兴趣。间接兴趣需要一定的环境和条件才能转化为直接兴趣,从而持久地助力个体物理建模能力的发展。在课堂教学中,教师要有意识地营造物理建模的氛围,创造性地设计问题情境,且问题情境应以学生在日常生活中可以找到的真实情境为背景,选择具有多个抽象目标,条件可辨别性差,解题路径多样化的结构不良问题。同时要注意,选择的问题要适合学生物理建模能力的发展水平,因为个体往往对自己能胜任的事情有较高的兴趣。教师要善于启发和耐心引导,从问题分析、模型建立、模型求解、模型验证,到模型迁移各个环节努力控制自己的表现欲,尽量多给学生提供独立发现和自主摸索的机会,当学生获得成功时,应及时予以肯定和表扬,当学生遇到困难应适当给予点拨和鼓励。
3.设置小的建模难题,磨砺和培养学生的“性格特征”
实践表明,能保持学生持续参与物理建模实践活动的“性格特征”不是与生俱来的,而是要在长期的建模实践过程中与环境的交互作用下逐渐形成的。物理建模能力的发展需要坚韧、踏实、勤奋、严谨、创新的稳定的处事态度和习惯化的行为方式。物理建模实践是人类高级思维能力,最能体现个体的创新品质和科学素养,这种思维能力的形成需要一个漫长的历程,在这个过程中学生的性格也得到了磨砺和训练。建议在物理建模教学中,教师应设置一些小的建模难题,来训练学生面对建模困难时的处事态度和行为方式,磨砺并培养学生克服困难的意志力和挫折耐受力,使学生的性格在从简单到复杂,从低级到高级的物理建模历程中,逐渐变得坚韧、踏实、勤奋、严谨、创新。
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