高中物理中的建模教学

高中物理中的建模教学（精选六篇）

高中物理中的建模教学 篇1

新课改的应用让教育界发生了翻天覆地的变化, 传统教学方式已经不再适应当前的教学需要, 社会的进步及发展已经越来越呼吁新式教学模式的产生。长期以来, 许多物理教师都在寻找一种突破物理教学重点和难点的有效教学方法, 期望可以借此改善当前的教学窘况。建模教学模式便是在此背景下产生的, 其极大的提升了学生们的学习兴趣, 让学生能够积极主动地投入到物理的学习中, 有助于学生物理能力的提高。建模教学方式让抽象的物理知识变得更加形象化, 能够让学生的形象思维对物理的学习起到帮助作用。教师要对此方法进行深一步了解, 在实践教学中对其进行操作和应用。

一、高中物理建模教学的意义

高中物理建模对于学生来说是一种“新鲜”的学习方式, 它打开了学生们的思路, 让学生们的学习得到一个新的领域的开拓。物理建模可以让学生体验到探求规律的过程。学生建模的过程是一个从设想到建立的过程, 其中需要经过无数次的反复经验, 需要多次的改进。每一次建模的过程都可以让学生们体会到其中物理探索的困难, 也能够让学生们体会到成功的快乐, 可以磨练学生们的坚强意志, 让学生们的研究方法予以拓宽。建模的过程同时也是学生们运用知识解决实际问题的过程, 其可以让学生们的理论与实践相结合, 让学生们感受到知识的“用武之地”。物理建模还可以培养学生们的创新能力, 可以让学生们面对知识探寻一种全新的解决方法, 让学生们的思想解除束缚, 让学生们的创造力得到提升。教师要对学生们建模的能力进行逐渐培养, 让学生们通过建模学习方式的运用增强物理学习信心。

二、高中物理建模教学的应用

1. 运用建模思想解决圆锥摆运动问题

建模思想的引用在高中物理中应用非常广泛, 圆锥摆运动问题便可以很好地运用建模思想进行解决。比如, 在高中物理中学习曲线运动时候, 其中的向心加速度和向心力便会涉及到圆锥摆运动。对于此问题, 笔者从生活中的旋转转椅进行问题的创设, 让学生对两者进行对比思考。笔者用绳子拴住一个小球, 在手的驱动下让小球进行水平面上的近似匀速圆周运动, 在此过程中绳子和小球的运动轨迹就会形成一个圆锥。笔者对小球的受力情况进行分析, 进而得出绳子对球的拉力在水平方向的分力提供向心力, 加上球体自身的重力, 都为其提供了向心力。通过此模型的构建既让学生们学习了向心力的物理知识点, 又让学生们解决实际问题的能力得到提升。

2. 运用建模思想解决电场强度问题

建模思想同时还可以应用到电场强度的学习中, 让“看不见摸不着”的电场可以非常形象的呈现到学生们的面前。笔者手拿两块磁铁, 让学生们思考:两个磁体的相互作用机制与两个电荷间的相互作用有没有相似性?学生们很快想到电荷和磁体的磁极同样只有两种, 并且想到同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引与同名磁极相互排斥, 异名磁极相互吸引。之后我则引导学生们进行猜想, 两个电荷之间如何进行作用。以此为引导, 让学生联想到电场知识点。之后, 笔者再从电荷间的作用力, 即静电力入手, 让学生们对电场强度进行描述, 进而建立电场强度模型:用F与q的比值来描述某一点的电场性质, 试探电荷在电场中某点所受电场力F与试探电荷的电荷量q的比值叫该点的电场强度, 简称场强, 用E表示。从而得出E=qF矢量, 并对知识点进行拓展, 让学生对其进行深入学习。

3. 运用建模思想解决自由落体问题

建模思想还可以在自由落体知识点中进行应用, 并能够达到很好的教学效果。自由落体现象在现实生活中非常常见, 其是一个匀变速直线运动的一个特例。笔者首先拿出一个乒乓球将其进行“自由落体”运动, 而后让学生们思考乒乓球落下遵循的是什么规律。而后继续让学生们思考不同重量的物体, 其从同样的高度落下速度是一样的吗?此问题提出之后首先让学生们进行猜想, 之后笔者再进行相应的演示实验, 进而让学生们根据实验所展示出来的现象得出相应的结论。笔者还结合多媒体, 展示了亚里士多德和伽利略两种不同的观点和思想, 并让学生们对其进行对比, 从中寻找到正确的答案。建模思想在自由落体知识点学习的时候展示的淋漓尽致, 既让学生们对物理的学习引起了浓厚的兴趣, 也让学生们的有效掌握了知识点。

三、结语

建模思想的应用还可以拓展当更加广阔的领域和范畴中, 可以让学生对于物理的学习得到更加深层次的认识, 提升学生对物理学习的欲望。教师要对建模教学进行深入研究, 让其成为学生们学习的得力助手, 让其帮助学生们在物理学习的道路上越走越好。

参考文献

[1]张洪燕.浅析高中物理教学中物理模型的有效性及学生建模能力的培养[J].教育教学论坛, 2012, 15:57-58.

[2]朱燕明.高中物理教学中从实验到模型教学策略初探--以《了解电容器》为例[J].中国现代教育装备, 2013, 08:43-44.

高中物理教学中的建模思想 篇2

关键词：高中物理；课堂教学；建模

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）15-071-01

物理是一门以科学实验为基础的自然科学，从伽利略开创近代物理研究的先河开始，实验验证法就是物理学科研究的重要手段，而物理建模正是在这种研究思想的指导下提出的通过一定的抽象思维，适当地对物理研究对象进行理想化设想形成物理模型，进而解决物理问题的一种方法。下面笔者简要谈谈高中物理建模思想。

一、物理建模的定义

提到物理建模的定义，还是要从物理研究对象谈起，由于物理学科是一门很贴近实际生活的科学，所研究的对象极为宽泛、极为复杂，而且往往研究对象并不是一个孤立的存在，而是存在许多的外部环境影响.为了方便物理研究，这就需要借助物理模型。物理模型是把研究对象抽象成某种理想模型，然后研究理想模型的物理过程并选用正确的物理方法。物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的，它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。

二、物理模型的特点

物理模型有三个特点，即代表性、方法性和美学性。首先来说下代表性，物理模型是从许多的物理对象中经过有针对性的删减外部因素后保留下来的，它抓住了研究对象的本质，因此每个物理模型都具有非常典型的代表性；其次是方法性，每一个物理模型的确立都不是凭空想象就可以得出来，而是由众多的物理研究人员经过反复思考才最终形成的，物理模型反映了物理学科的研究方法；最后是美学性，我们现在接触到的物理模型都是非常简单但又准确地反映了研究对象的本质状况的，通过物理模型能够简明扼要地揭示物理问题，体现了物理学科的形式美.

三、物理建模的作用

物理模型是对物理现象本质属性的抽象和纯化，突出反映了它所代表的原型的性质和规律。物理学研究的基本方法是通过观察和实验提出模型假设，再经过实际应用与实验加以检验和修正，从而建立正确的物理模型。学生的对物理学的认知过程，也是在原有的认知结构中不断建立一系列新的“物理模型”，从而进行知识的积累与深化的过程。因此在物理教学中，增强“建模”意识，重视物理模型的教学，既有利于学生掌握物理知识，提高应用知识的能力，也可以引导学生形成科学的学习习惯和方法，提高学生素质。建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。使学生学习这些新知识时容易理解和接受。建立和正确使用物理模型有利于学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象的物理问题更直观、具体、形象、鲜明，突出了事物间的主要矛盾。建立和正确使用物理模型对学生的思维发展、解题能力的提高起着重要的作用。可以把复杂隐含的问题化繁为简、化难为易，起到事半功倍的效果。

四、基本模型的建立

基本物理模型是关于物理现象的一般性模型，反映了物理学的基本规律，因此建立好基本模型是物理教学的基础性工作。学生通过观察、思考，在对物理现象的感性认识基础上形成与相应的物理概念、规律相结合从而在认知结构中建立起崭新的物理模型，这是模型认知的一般规律。物理教学中，可利用多种形象、直观的教学手段，充分展示物理现象中的各状态及过程的物理图景，帮助学生认识模型形式及内含的物理规律，这样既能激发学生的兴趣又可有效地降低学生建立模型的难度，提高学习效率。方法举例如下：

实物模型法。借助于一些实物制作的模型，可以直观地反映出与空间方向、位置有关的物理过程，帮助学生想象、理解物理现象的空间模型。如交流电的教学中，利用放大的线圈及磁体实物模型，可直观地再现交流电产生过程中，线圈平面与中性面、磁感线方向的关系，更可仔细观察到线圈两边在转动中切割磁感线的情况，从而对交流电的方向变化、大小变化有形象化的认识，再推导出交流电的瞬时表达式，绘出正弦图象，建立起交流电的模型。

五、建模教学的开展

充分利用好物理实验教学：我们都知道，物理是一门非常重视实验的自然科学，许多物理规律和物理公式都是建立在大量的实验数据基础上的，同时由于实验中直接涉及实物的操作，更有利于增加学生对模型直观性的了解，因此，我认为高中物理建模教学工作应该充分借助物理实验来开展，通过实验，让学生在实际动手中亲身感觉模型与实物的区别，这样更有助于学生加深对物理模型的理解.

运用综合知识来进行物理建模教学：物理在实际生活中涉及到的范围非常广泛，建立物理模型的过程是非常复杂的，只用一种学科知识来进行教学是非常困难的，因此，在建模教学中，教师需要在物理知识的基础上，配合其它学科的知识来进行教学，使学生在学习和掌握物理知识的同时，还可以获取更深更广的新知识，在之后的教学过程中，遇到类似的知识的时候，可以自主的建立相似的物理模型。

综上所述，建立正确合理的物理模型，可以更加透彻的了解和掌握事物的本质。在高中物理教学中适当的引入建模教学，很好的丰富了学生的学习内容和方式，补充了学生在进行物理实验过程中的不足，为高中物理学科的教学提供了改革的新思路，对高中物理教学的研究做出了一定的贡献，有利于完善我国的高中物理教育，逐步实现知识理论和科学实践的有机结合，同时也为其它学科的教学模式改革提供了新的方法。

参考文献：

[1] 李宗伟.多媒体如何优化初中物理教学[J].速读·上旬2014（05）

高中数学建模教学中的认识 篇3

1. 培养学生解决问题的能力。

通过数学知识的实际应用创设问题情境, 提高学生解决问题的能力。对于高中学生来说, 由于他们所学的数学知识逐渐与社会实践联系起来, 因此加强他们的数学应用能力非常必要。引导学生通过比较分析, 发现知识之间的相互区别和联系, 引导学生通过自己的观察、猜想、归纳, 在发现中掌握知识, 提高解决问题的能力。

2. 充分激发学生的学习兴趣。

抽象是数学的特点之一, 它也是学生学习的困难之处。激励学生热爱数学是数学教学的任务之一。数学建模教学是以实际问题为背景, 以数学知识和数学方法的运用为主线的教学模式。它的特点是以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标的教学。在教学中, 教师利用设计的问题, 引导学生探索、实践, 营造主动探索、生动活泼、努力进取的学风, 让学生享受数学学习带来的快乐与幸福。

3. 有助于推进高校数学教学改革。

传统的数学课程侧重于通过分析、计算或逻辑推理、快速地求解已经建立起来的数学模型, 而数学建模是用数学的语言和方法去抽象、概括客观对象的内在规律, 构造实际问题的数学模型, 所以可以说数学建模是对原有数学教学体系的一种改革试验。数学建模的教学需要充分发挥师生的主体性, 展开对问题的探讨, 使师生的交互活动成为教学的主要特征, 通过学生的积极合作、交流来解决问题, 这样既能激发学生对数学的学习兴趣, 也能培养学生发现问题、解决问题的能力, 这打破了教与学的两极格局。竞赛训练中的课堂讨论教学, 以及计算机和数学软件的引入, 丰富了原来数学教学中的形式和方法, 在一定程度上改变了原有的教学方法和闭卷考试的考核方式, 对加快高校人才培养模式的改革起到了推动作用。

二、高中数学建模教学存在的困难

1. 对数学建模缺乏自信。

数学应用题的文字叙述比较贴近现实生活, 题目较长, 数量关系较多, 并且分散隐蔽。因此, 面对一大堆非形式化的材料, 许多学生时常感到很茫然, 不知从何下手, 产生惧怕数学应用题的心理。数学建模问题是用数学知识和数学方法解决实际生活中的问题, 是一种创造性的信息加工的过程, 由于学生缺乏这种数学素质, 加上学生不具备转化建模的能力, 学生在心理上惧怕了, 从而对解决实际问题缺乏自信心。

2. 对复杂的数据缺乏处理经验。

学校的数学学习大多是抽象后的数学问题, 题干和问题都比较简要, 学生已习惯了这种“纯数学”的学习。而在实际问题中, 涉及的数据多且杂乱, 学生面对如此多而杂乱的数据感到无从下手, 不知该把哪个数据作为思维的起点, 从而找不到解决问题的突破口。

3. 缺乏将实际问题转化为数学问题的经验。

实际问题转化为数学问题, 是一个非常困难的过程, 要经历抽象化、符号化和模型化的过程。而数学建模方式又是多种多样的, 有方程、函数、不等式、几何、概率和统计等等。对具体的实际问题来讲, 转化为数学问题, 选择数学模型, 这是学生深感困难的一个环节。

三、高中数学教学中的策略

高中物理中的建模教学 篇4

关键词：高中物理；教学；建模能力；培养策略

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）06-145-01

在高中物理教学中，教师循序渐进地启发、引导学生，合理建立、应用物理模型，不但要落实“知识与技能”的目标，还要注意落实“过程与方法”、“情感态度价值观”的目标。处理比较复杂的物理问题，要善于把它转化为若干个简单的问题，熟悉并掌握这种科学研究的思维方法，养成良好的思维习惯，使学生加深对物理概念和规律的理解，开发学生智力，同时提高解题技巧，举一反三，触类旁通。

一、建模教学对学生学习物理的意义

物理建模教学不同于传统的物理教学模式，其是在教师的引导下，学生根据自身所掌握的物理知识和方法，自己亲自动脑设计、动手操作，通过建立物理模型来解决实际问题。在这个过程中，可以锻炼学生自主建立物理模型的能力，并在此基础上培养学生的逻辑思维能力，这对培养学生的综合素质有着非常重要的意义。

1、通过建模教学，在学习和掌握物理知识的基础上，培养学生的创新能力

建立物理模型是物理教学中的重要手段，使学生在建立物理模型的过程中可以更好的掌握物理知识，这对学生学习物理知识有着重要的作用。在建模教学中，学生可以根据自己所掌握的物理知识来提出问题，并在教师的指导下，通过建立物理模型来解决问题，在这个过程中，既让学生学习到了物理理论知识，同时又培养了学生的创新能力，使学生的思维更加活跃。

2、通过建模教学，可以提高学生在学生过程中的积极性和主动性

在建模教学中，教师一般都处于指导位置，而学生则是课堂的主体，通过建立物理模型给学生提供了非常广泛的发挥空间，提高了学生学习物理知识、参与物理实验的积极性和主动性，培养了学生独立思考和团队合作的能力。

3、通过建模教学，有利于增强学生探索事物本质规律的兴趣

每一个物理模型的建立都不是一次性完成的，都必须要经过反复的设计和实验，在这个过程中，学生通过互相交流和合作，共同解决和克服物理研究中的问题和困难，充分体验到了物理实验研究的乐趣，增强学生探索事物本质规律的兴趣，使学生学会运用科学的、抽象的思维方式来处理实际问题。

二、高中物理教学中学生建模能力培养策略

1、概括总结，触类旁通，建立模型

在高中物理复习中，我们可借助模型的建立，对同类、相似的问题进行比较、概括、总结，使学生触类旁通、舉一反三。例如，在“类平抛运动”的复习中，我们把平抛运动和带电粒子垂直进入匀强电场中的运动问题从初状态、受力特点进行比较、分析，找出它们的共性，建立“类平抛运动”模型，从而得到解决此类问题的一般方法。

2、明确对象，建立模型

仔细读题，清楚研究对象是什么。例如，小球从高空下落至沙坑中，下落点距坑沿高度、坑深、小球质量均已知，求小球在沙坑受到的阻力。这道题，研究对象为小球，而小球在此过程中可以看作质点，根据动能定理可得。这里就用到了质点模型。

3、分析过程，建立模型

有的运动过程复杂，难以看懂，这时就应该根据题意，仔细分析整个运动过程，明确运动过程的主线，建立过程模型。例如，运动员的举重过程，找到运动员的重心位置，将运动员看成重心位置的质点，观察并描画出运动的过程。

4、化繁为简，灵活运用，建立模型。

在解决具体物理问题时，我们可根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、抽象，将待求问题转换并建立为熟悉的物理模型，达到化繁为简，灵活运用的目的。物理建模不仅可以增强学生的发散思维能力、观察力等，最主要的是它拓宽了学生的思维空间，更有利于学生创新能力的提高。培养建模意识，也是间接地培养了学生的创新意识，这对未来中国的教育事业拓宽了道路，并推进人才培养的进行。

5、强化信息题训练，培养学生的建模能力。

解信息给予题由四步组成：第一步获取信息，包括丢弃跟问题无关的干扰信息，找到有用的信息，并使之跟所学的物理知识发生联系；第二步是整理信息，把题目中的日常生活、生产或现代科技背景抽去，剔去无用的信息，纯化为物理过程；第三步建立物理模型，即在有用的信息的基础上根据所学物理原理建立适合自己简单“物理模型”；第四步列式求解。其中第二、三两步是解信息题特有的，也是解信息题成败的关键，完成了这两步即实现了信息题转化为“传统题”，也就走上了熟路。 例如：阅读下列信息，并结合信息解题： 开普勒从1609年-1619年发表了著名的开普勒行星三定律。第一定律：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这个椭圆的一个焦点上；第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积；第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。实践证明，开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动。如果人造地球卫星沿半径为r的圆形轨道绕地球运动，当开动制动发动机后，卫星速度降低并转移到与地球相切的椭圆轨道。

因此，物理建模能力的高低对学生物理学习成绩的好坏有着重要的作用，在高中物理教学中适当的引入建模教学，很好的丰富了学生的学习内容和方式，补充了学生在进行物理实验过程中的不足，为高中物理学科的教学提供了改革的新思路，对高中物理教学的研究做出了一定的贡献，有利于完善我国的高中物理教育，逐步实现知识理论和科学实践的有机结合，同时也为其它学科的教学模式改革提供了新的方法。

参考文献：

[1] 谭 博.高中物理教学中物理模型的构建策略研究[J].才智，2010（09）

高中物理中的建模教学 篇5

目前在进行可导电流体在管道中的实际流量 (注:单位时间内所经过的管道内部截面流体实际的体积) 的测量过程中, 电磁流量计得到了广泛的运用。为了更加直观的解答, 我们假设电磁流量计如图1中所示, 是一块横截面为长方形的管道, 并且管道的中空部分相应的长宽高分别用图中的a、b、c表示, 而管道 (主要作用为输送流体) 与电磁流量计主体的两端相互连接 (在图中表示为虚线部分) 。在图1中, 电磁流量计的两个面材质都是金属材料, 而前后两个面材质为绝缘材料。根据现在的实际情况, 我们知道电磁流量计处于的位置为匀强磁场, 并且磁场内部的加磁感强度经测量为B, 与此同时, 得知磁场的方向与前后两个面呈垂直状态。当整个导电流体稳定并且快速地经过电磁流量计的时候, 在管道的外部将电磁流量计的下面以及上面分别连接一个电阻值为R的电流表 (此时为串联) 的两端进行连接。我们用I表示为经过测量以后的电流值大小。流体实际的电阻率大小为已知 (P) , 如果不对电流表实际的内阻大小进行计算, 那么我们可以将流量进行计算得出:

分析以及求解:

上述题目当中的电路模型, 我们可以将其视为一个简单的电路 (串联) 模型, 其中包括有外部电阻值大小R, 导电流体、电流表以及电磁流量计共同构成的电源, 并且内阻为r, 我们根据欧姆定律不难得出:ε= (r+R) I。因为已知导电流体位置位于电磁流量计上表面以及外表面之间, 因此我们可以将内阻r确定, 所以有r=Pc/ab。通过这样的模型, 我们就可以通过排除法选择出正确的答案。

首先应该对上述的4个备选答案进行仔细的观察, 我们可以发现A答案中, r=Pc/ab, B答案中, r=Pb/ac, C答案中, r=Pa/bc, D答案中, r=pbc/a。这时显而易见的, 正确答案为A。但是, 这样的解题方法缺乏深刻的物理意义, 并不能对物理图景进行清晰的反映。如果该题目变成了填空题, 那么上述的解题方法将完全失效。所以, 究竟能否建立一套更加理想化的模型来帮助解题呢?答案是肯定的。电磁流量计的上表面以及下表面之间存在流体运动, 我们可以将其看作是一条金属导体棒 (导体棒的长度为c) 对磁感线进行切割运动, 所以存在有:ε=Bac/t= (c/ba+R) I。所以流量大小V/t=cab/t= (Pc/a+Rb) /B。

当然, 方法并不是唯一的, 甚至我们还能通过这样的方法完成模型的建立:在流体实际的运动方向上, 寻找一个与这个方向相互垂直的横截面, 此时所围绕而成的空间 (电磁流量的右边和该运动界面所围) 是出于不断地变化过程中。此时这个变化的空间与磁场呈垂直状态的截面上的磁通量会发生明显的变化, 此时的和这个式子一样的, 我们可以得出流量具体的大小:V/t=cab/t= (Pc/a+Rb) /B。

通过对这一个例题的深入研究, 我们不难发现, 对于物理问题而言, 其解决方法中, 最为简单有效, 但是又十分重要的方法就是物理模型法。物理模型法正确运用的关键就在于对物理行为发生的过程中每一项造成影响的因素所产生的影响进行正确的分析, 并且清晰主次关系, 将主要的解题矛盾以及关系矛盾突出, 从而实现解决物理问题的最终目的。

二、如何建立数学模型

如图2中所示, 在一个光滑的水平面放置一块木板 (已知长度为L, 已知质量为M) , 并且在木板的右边位置放置一个看作为质点的物块 (物块的质量一直为m) , 在木板以及木块之间, 动摩擦因素设定值为μ, 并且两者同时保持以v0的速度一起向左方向运动, 直到与图2中左方竖直立起的墙壁产碰撞, 我们假设在这个碰撞的过程中, 持续的时间极短, 并且在两者碰撞的过程中并没有发生任何的机械能的瞬时, 并且M

解析:问题 (1) :我们如果以物块m作为主要的研究对象, 那么存在有f=gμm, 那么存在aM=f/M=gμm/M。针对木板M, 我们假设其进行第一次碰撞以后, 和墙壁之间所保持的最远距离为s1, 那么存在有:v02=s1x2aM, 那么我们可以得到s1=v02/2aM= (v02·M) / (2gμm) 。

那么这一段时间我们可以通过下面的式子进行表示:t=v0/aM= (v0·M) / (gμm) 。

在上述的这一段经过表示出来的时间以后, 我们可以得出物块m向左方向所运动的实际距离大小为:

那么我们可以推导得到这一时刻物块m距离竖直墙壁的实际距离大小为:

问题 (2) :我们假设若木板M以及物块m处于第一次静止 (相对静止) 状态的时候, 速度的和实际上为:v′, 那么存在有v0m-v0M= (m+M) v'。

那么v′= (v0m-v0M) / (M+m) =v0q。

此时我们对物块m以及木块M两者间的相对位移进行假设为△s1, 那么存在:

模型建立, 首先应该对△s1所列举的表达式进行详细的观察, 我们发现△s1以及v0之间, 两者的二次方相互呈正比例关系, 并且又存在v′=v0q, 那么我们就可以详细地知道每一次物块m相对于木板M之间的相对位移值△sm (注:m=1, 2, 3, 4, 5……) , 并且每一个有呈现为等比数列, 具有一定的规律, 并且存在公比:q2=[ (m-M) / (m+M) ]2。那么这个时刻, 本次物理题目当中需要设计的数学模型建立就已经结束。

从而我们得到等式:

并且求解得到:

高中物理中的建模教学 篇6

关键字：生物建模 高中生物 建模运用

【中图分类号】G633.91

高中生物教学方法最常用的是生物建模，便于让学生理解、分析相關知识，生物建模能够培养学生分析问题解决问题的能力，使其思维抽象化，同时使学生了解到在学习生物的时候要透过现象看本质，做到理论和实际相结合。生物建模对学生的思维能力有很强的推动力。不过在教学活动中，有些教师对生物建模的教学方法掌握不当，会影响学生的掌握程度，可能会使学生的学习效率降低。所以要学会正确运用生物建模方法。

1、建模教学

在目前的教学活动中几乎都会运用到建模，模型就是按照科学目的，根据某种假设条件借助事物和其他手段来呈现其原型的方式。模型能够将抽象的认识转换为简单化、形象化和具体化的认识，人们常常采用模型构建的方法来解决实际问题，它既属于科学方法也属于思维模式。生物建模分为物理模型、概念模型、数学模型和软件模型，教学中最常用的就是物理模型和概念模型。物理模型主要是使用实物或者图画来反映结构类型，例如DNA双螺旋结构。概念模型指的是用图表文字的方式来对事物进行描述，比如光合作用示意图、细胞分裂图等。用简单的文字和图片来描述实物，简单明了。

2、构建模型的方法

高中生物教学中存在很多的重难点，例如氨基酸脱水缩合形成多肽。首先，学生应当掌握其过程，然后在脑海中建模，了解化学变化的本质。化学变化的本质指的是该物质通过电子转移而形成的相对稳定的化学键。教师可以设计一些问题，比如：为什么说C元素是最基本的元素？上述的原理能够适用于羟基、羧基、氨基的结构中吗？N/H/O等院子能够形成多少共价键？上述原理能否在20种氨基酸结构运用？球棍模型能否代表它们吗？上述原理能够适用于二肽结构吗？氨基酸脱水缩合的过程能否使用球棍模型？二肽、三肽和多肽结构能否由任意两个氨基酸组合？首先，第一个问题能让学生了解到C原子核最外层有4个电子，所以能形成4个共价键；第二个问题到第五个问题是在第一个问题的基础上让学生了解到氨基酸的结构合理性，并且让学生能够在脑海中建立模型；第六、七个问题要让学生探究其脱水缩合问题；最后一个问题可以让学生知道要举一反三的解决类似问题。电子转移本质和生物建模能够使学生更加准确的建模，使学生正确理解氨基酸脱水缩合。

3、生物建模的意义

生物建模能够很好的培养学生学习科学知识，有助于学生掌握好科学知识；有利于培养学生独立思考能力，并且对学生的学习能力有很大的提高。

（1）有利于提高学生学习生物的兴趣：学生普遍喜欢活跃生动的课堂氛围，利用生物建模的方式将知识客观生动的反映到学生面前，不再是枯燥的课本知识，由此来激发学生对生物学习的兴趣。生物建模有很多形式，能够将抽象变为直观，将复杂变为简单。

（2）有助于培养学生自主学习生物的能力：高中新课程教学要求教师在教学过程中转变教学理念，让学生作为教学主体，有利于加强学生的主动参与性。生物建模有利于提高学生的自主探索、自主学习的能力，从而形成有效思维模式。构建生物模型需要在大脑中有生物的映射，然后通过实物、图表来进行表现。学生学会自主学习，有利于学生生物建模来解决相应的问题，教师应当鼓励学生合作学习，能够帮助学生站在不同的角度思考问题。

（3）有利于学生发展逻辑思维能力：逻辑思维对人的素质能力的提升有很大的作用。逻辑思维有利于提高学生的学习、表达和分辨能力。在构建生物模型的时候，需要进行数据分类等情况，在此基础上提出新的观点，所以构建生物模型可以锻炼学生的逻辑思维能力。

4、采用生物建模教学应注意的问题

4.1 避免构建生物模型太多，减少学生学习压力。

教师在教学过程中会大量的运用生物建模，并且要求学生按其模型来进行理解知识，比如学生直接套用模型的情况。这样会导致学生学习更加繁琐吃力，将本来简化了的模型又重新复杂化，给学生造成学习上的压力。所以教师在生物教学中要合理使用生物建模，重难点知识适用于生物建模，浅显移动的知识则不需要运用生物建模。

4.2 教师指导学生进行生物建模，非传授模型。

教师在生物教学过程中通常会将自己构建的生物模型来教会学生，经常采用满堂灌的方法，不重视学生自己建立的生物模型，这样会导致学生缺乏自己建立模型的能力。建立生物模型要以一定的理论知识为基础，要深入掌握生物课程中的重点知识点， 同时还有具备很强的思维逻辑能力。有时候学生在建立模型的时候会产生一些偏差，可能生物建模和知识点有些不对应，这个时候教师要支持学生，给学生提供帮助，完善学生的生物建模。而不将将自己所构建的生物建模灌输给学生。

4.3 教师在生物建模方面缺乏足够的思考力。

许多教师认为自己教学很多年，有些知识早就熟烂于心，随便就能够构建生物模型和讲解重点知识点。但研究过后，会发现教师的有些模型不具有足够的严谨性和科学性，在生物建模方面缺乏足够的思考。对于一些学习好理解能力强的学生，可能只是简单的讲解，学生就能够很好的接受和理解。但学习不太好的学生就适得其反，因此会降低生物课堂的上课效率和教学效果。

总而言之，生物教师在教学中运用生物建模的时候，应该对其教学方法和方式进行一些改变。同时还要培养学生自主学习能力、运用生物建模能力，准确有效的掌握好生物知识。

结语：在高中生物教学中，教师应当充分采用生物建模，教会学生自己学习生物。生物建模有利于提高学生逻辑思维能力，还有利于使学生形成生物体系。运用简单明了又生动又去的生物建模，能够对教师的教学成果有事半功倍的效果，有效的指导教师教学。

参考文献：

[1] 马雪艳. 新课程标准下高中生物教学探讨[J]. 科教文汇（下旬刊） 2010年08期

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