初中物理教學中物理模型與概念教學的結合

梁耀田

【摘要】初中物理教學過程中將物理模型與概念教學緊密結合可以有效提高教學質量，提升學生的學習效果.本文主要分析物理模型和概念教學的基本理論，旨在為后續的結合措施提供堅實的理論依據.根據對初中物理教學存在的問題的詳細分析，探討物理模型和概念教學在實際操作中面臨的挑戰，并提出針對性措施，優化教學方法，進一步提升學生的學習體驗.這些舉措包括加強教材建設，提高教師素養，重視實踐教學，為初中物理教育改革自主創新給予有利參考.

【關鍵詞】初中物理；物理模型；概念教學

物理作為中學教育的一門主要學科，在塑造學生的邏輯思維能力、分析和解決問題的能力方面發揮著不可替代的作用.但在實際教學過程中，物理問題的抽象性和復雜性往往成為學生們學習過程中的一大障礙.為了能引導學生更好地理解并掌握物理知識，提高教學質量和學習效果，將物理模型與概念教學緊密結合已成為一個備受關注的研究課題.本文旨在深入分析物理模型與概念教學的融合，為改善初中物理課堂教學提供有利思路和策略.

1? 物理模型與概念教學的基本理論

1.1? 物理模型的定義與分類

物理模型是敘述和預測物理現象、過程和系統行為的抽象表達方式，它是根據實際物理系統或現象的特點、基本規律與屬性，根據忽視一些次要因素或簡單化一些繁雜要素而建立的理想化模型［1］.針對不同的分類標準，物理模型可以分為各種類型，依據模型目的可以分為理論模型、數學模型和實驗模型.理論模型是依據物理現象的實質和規律創建的抽象模型，致力于揭露物理現象的內在機制和規律.數學模型是由公式表述物理現象的數學本質和規律，致力于定量描述物理現象，創建不一樣物理量之間的關系.實驗模型是由實驗設計方案及使用模擬和再現物理現象，致力于驗證理論框架和數學模型正確性和可靠性.結合滬教版教材，整理的物理模型如表1所示.

1.2? 概念教學的理論依據與實踐方法

概念教學是一種基于建構主義學習理論和認知心理學的教學模式［2］.建構主義學習理論認為思考是學生主動構建知識全過程，學生并不是被動接受知識，而是用個人經驗活動主動構建自身對世界的認識.認知心理學注重認知過程里的信息加工和處理機制，認為學習是學生獲得、存儲、加工與使用信息內容的一個過程.在實踐方式中，概念教學常用的包含概念投射、概念圖、分組討論等.概念投射是一種協助學生組織和表達概念之間關系的方式.概念圖是一種更準確、詳盡的概念組織工具，根據節點和鏈接表明概念之間的關系，協助學生增強對概念的理解與應用.小組討論是一種以學生為主體，根據探討與交流增強對概念理解的教學模式，能夠促進學生之間的溝通和合作，增強學生的學習效果.

1.3? 物理模型與概念教學相互關系分析

物理模型和概念教學是物理教學的兩大重要方面.物理模型作為連接抽象化理論與實際應用的橋梁，能將繁雜的物理現象概括為便于理解的方式，幫助學生能夠更好地理解物理學概念［3］.概念教學強調對概念的深入理解與應用，通過引導學生探尋概念的實質和內在關系，塑造學生的思維能力和問題解決能力.物理模型在概念教學中起著非常重要的作用，建立物理模型，教師能夠幫助學生將抽象化的物理學概念具象化，使無法理解的物理概念更直觀和容易理解.概念教學對物理模型的理解與應用也非常重要.學生只有對物理學概念有深入理解的前提下，才能更好地運用物理模型去分析和解決問題.物理模型與概念教學息息相關，一方面，物理模型的使用能夠幫助學生結合實際增強對概念的理解；另一方面，學生對概念的不斷深入理解能夠為物理模型的建立與應用提供堅實的基礎.

2? 初中物理教學中物理模型與概念教學的結合存在的問題

2.1? 物理模型與概念教學結合的教材缺失

教材中關于物理模型的內容數量眾多，缺乏系統的部門，這也使得教師無法通過物理模型高效地正確引導學生理解物理概念，學生也難以形成一個完整的物理模型框架，進而影響他們對于物理概念的理解和掌握［4］.物理模型與概念教學的融合不夠密切，物理模型和概念教學是兩種相互依存層面，但課本上通常是分開的，缺乏有機的結合.這也使得教師在教學過程中無法有效地將兩者結合起來，影響了教學效果，物理模型在課本中的展現形式相對單一，缺乏多元化的表達方式.

2.2? 教師對物理模型與概念教學的理解不足

一些教師對物理模型與概念教學之間的關系認識不夠清晰.他們也許更重視對物理概念的描述，而忽視了物理模型在理解定義中的重要性，或是反過來，過于強調物理模型的建立與運用，而忽略了對理論的理解.這種對物理模型與概念教學聯系的模糊認識使教師無法有效地將兩者結合起來，影響學生對物理知識的理解和掌握.一些教師關于新的教學模式與技術缺乏理解與應用，在當代教學過程中，教學方法和技術不斷創新與發展，而一些教師仍然停留在傳統的教學模式中，關于新的教學模式與技術缺乏理解與應用.這也使得學生難以有效地理解物理模型和概念，無法適應當代教育的需求.

2.3? 學生對物理模型與概念的理解困難

物理模型自身的復雜性使學生無法建立正確的模型框架.物理模型一般是對實際物理變化的簡單化，會涉及比較多的概念和公式計算，規定學生具備一定的邏輯思維能力和分析能力［5］.但是初中學生的思維能力和分析能力相對較差，因此很難建立與理解物理模型.教師在教學過程中缺乏有效的引導和講解也加劇了學生的理解困難，有一些教師應該沒有深刻認識到學生對物理模型和概念的認知困難，因而在教學過程中缺乏有針對性的解釋說明和引導，造成學生對物理模型和理論的理解不夠深入.與此同時一些教師過于注重數學公式推導與運算，而忽視了對物理概念和模型的表述，也嚴重影響學生對物理知識的理解和掌握.一些教師缺乏對學生應用能力的培養，使學生難以理解與應用物理概念和模型.

3? 初中物理教學中物理模型與概念教學的結合措施

3.1? 加強教材建設，完善物理模型與概念教學的結合

明確物理模型與概念教學之間的關系.物理模型是描述物理概念和現象的簡單化表明，建立物理模型能夠幫助學生更好地理解物理概念的本質和規律［6］.因此教材創作者必須全面了解物理模型與概念教學相互之間的關系，以保證教科書的具體內容可以有機地結合起來，能夠引入更多的實際案例和具體問題，通過引導學生解決問題，能夠激發他們學習的積極性和動力，幫助其更好地理解并掌握物理概念.因此教材中能夠引入更多與日常生活有關的例子和問題，如機械運動、重力、電流等，讓學生建立物理模型去理解和解決問題.設置一些實踐性的教學過程，因為實踐是檢驗真理的唯一標準.

3.2? 提高教師素質，加強物理模型與概念教學的培訓

進行有針對性的物理模型和概念教學培訓.對于物理模型和概念教學的薄弱點，進行有針對性的培訓課程，幫助教師全面了解物理模型與概念教學之間的關系，掌握有效的教學方法.學習培訓可采取經典案例、課堂教學觀摩、交流探討等方式，使教師在實際工作中學習和掌握有關知識技能.鼓勵教師開展課堂教學交流活動，學?？梢越M織定期的教學交流主題活動，讓教師分享教學經驗，探討教學中的問題，一同提高教學質量.與此同時形成教師合作機制，使教師在教學實踐中相互信任與成長.鼓勵教師學習與應用新的教學模式與技術，因為隨著教育技術的發展，新的教學模式和手段會層出不窮.

3.3? 注重實驗教學，強化物理模型與概念教學的實踐環節

在物理教學中，實驗教學為培養學生實踐能力、探究能力和創新能力的重要組成部分，重視實驗教學，強化物理模型和概念教學的實踐環節是提高學生物理學素質的有效途徑，如圖1中的電學電路實驗.學校應該增加實驗教學資金投入，完善實驗儀器及設備，提供良好的實驗教學環境，主要包括建設專門的物理實驗室、選購前沿的實驗儀器及設備、維護保養和更新設施等.注意實驗儀器的多樣化和針對性，以滿足不同實驗教學的需求.教師應該正確引導學生通過實驗了解物理概念和模型，在實驗過程中，教師應該正確引導學生探究實驗現象，記錄測試數據，剖析實驗結論，增強對物理概念和模型的理解和掌握.

4? 結語

通過加強教材建設，提高教師素養，重視實驗教學，能夠有效推動物理模型與概念教學的融合，提高物理教學的質量和效果.教材建設是教學的基礎，必須系統地組織相關知識，使物理模型與概念教學緊密結合；教師素養是教學水平的重要保障，必須全面理解物理模型與概念教學之間的關系，掌握有效的教學方法；實驗教學為培養學生實踐能力、探尋水平和創新能力的重要組成部分，必須增加投資，重視引導和進行開展創新性實驗活動.在初中物理教學中，還要繼續重視物理模型與概念教學的融合，持續尋求新的教學方法和手段，以適應瞬息萬變的學習需求和學生要求.

參考文獻：

［1］何學美，朱福菊，王酉順，等.利用可視化物理模型突破中學物理疑難概念教學——以“磁通量”為例［J］.物理通報，2022（03）：48-52.

［2］黎莎，謝立.建模思想在初中物理教學中的運用 ——關于“浮力”和“阿基米德原理”的教學探討［J］.中學物理，2022，40（14）：17-19.

［3］周武元.初中物理模型教學存在的問題及對策［J］.科學周刊，2022（27）：60-62.

［4］夏莉，錢長炎.初中物理電流概念教學模型比較分析及啟示［J］.物理通報，2022（05）：49-51.

［5］朱銀.基于核心素養的初中物理教學研究——以模型法在物理教學中的應用為例［J］.中國科技期刊數據庫科研，2022（08）：4.

［6］黃強.基于模型思維的高中物理習題教學策略研究［D］.成都：四川師范大學，2023.