【正文】 build models and how to use the model to solve the problem, mainly from the practical point of view to discuss how to apply the model to solve problems. With this mode, the students will master the knowledge more firmly, they can solve new problems flexibility by using model. Key words: Gravitation physics model reality problem.目 錄摘 要 1Abstract 3目 錄 5第一章 緒 論 6 6 7 8 8 9第二章 理論概述 10 10 10 13第三章 幫助學(xué)生建立有效的物理模型 14“圖式” 14 15 17第四章 有效模型解決高中物理習(xí)題的應(yīng)用 20 20 25四、結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29致 謝 30第一章 緒 論我們正處于一個(gè)變革的時(shí)代，一個(gè)創(chuàng)新與超越的時(shí)代，全球化、信息化、民主化、民族化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展在改變著我們的生活，改變著我們的社會(huì)，也在改變著我們每一個(gè)人。在這場(chǎng)前所未有的變革中，教育正在迅速?gòu)纳鐣?huì)邊緣走向社會(huì)中心，成為影響一個(gè)國(guó)家和民族競(jìng)爭(zhēng)力，影響一個(gè)人終身發(fā)展的主要因素之一。為此，世界各國(guó)的教育改革與發(fā)展從來(lái)沒(méi)有像今天這樣備受矚目，教育也從來(lái)沒(méi)有像今天這樣承載著如此沉重的歷史使命，面臨著如此多的挑戰(zhàn)，科教興國(guó),科技立國(guó)成為世人的共識(shí)。21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，是一個(gè)發(fā)展的時(shí)代，挑戰(zhàn)的時(shí)代，激烈競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代。中華民族要實(shí)現(xiàn)她的偉大復(fù)興，務(wù)必要求全民素質(zhì)的提高。因此，科教興國(guó)稱(chēng)為我們國(guó)家的國(guó)策。而對(duì)于初高中的教育來(lái)說(shuō)，原有的基礎(chǔ)教育課程已不能完全適應(yīng)時(shí)代的要求。當(dāng)前，全面實(shí)施素質(zhì)教育，深化基礎(chǔ)教育改革，正在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)，而基礎(chǔ)教育課程改革是基礎(chǔ)教育改革的核心內(nèi)容。新的基礎(chǔ)教育課程體系是以鄧小平“教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來(lái)”和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹新時(shí)期國(guó)家教育方針，以提高國(guó)民素質(zhì)為宗旨，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)課程要促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生身心健康發(fā)展，培養(yǎng)良好品德，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育要滿(mǎn)足每個(gè)學(xué)生終身發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。與此相適應(yīng)的，國(guó)家推出了新課程、新教材。新課程、新教材是在全新的教育理念指導(dǎo)下編制的，而教師是新課程的直接執(zhí)行者，要使這種全新的教育理念得以實(shí)踐，每個(gè)教師都要有一個(gè)深入學(xué)習(xí)、理解和適應(yīng)的過(guò)程，都要經(jīng)受新課程的洗禮。 然而，與此同時(shí)，我國(guó)的教育體系有暴露出了種種的弊端，很多的人稱(chēng)我國(guó)的教育是“應(yīng)試教育”，對(duì)書(shū)本知識(shí)熱衷追求，學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)和厭學(xué)情緒不斷加重，學(xué)生為考試而學(xué)，教師為考試而教等等。如果不根治這些弊端，素質(zhì)教育就不能順利推行，科教興國(guó)就不能順利實(shí)現(xiàn)。以往暴露的教育危機(jī)，并不在于對(duì)知識(shí)、能力訓(xùn)練本身，而是我們走向了“科學(xué)主義”的極端，一方面知識(shí)、能力訓(xùn)練陷入了繁瑣哲學(xué)，一方面又忽略排除了作為教育的根本——對(duì)人的心靈、智慧的開(kāi)發(fā)，對(duì)人的性情的陶冶，人格與個(gè)性的教育，獨(dú)立、自由精神的養(yǎng)成。高中階段主要通過(guò)習(xí)題練習(xí)來(lái)提高學(xué)生的能力，但也存在很大的弊端。學(xué)生通過(guò)大量的練習(xí)，只會(huì)做與練習(xí)題相似的題，對(duì)一些創(chuàng)新型的新題和以現(xiàn)實(shí)生活為背景的題感到無(wú)從下手，這是我們高中物理教學(xué)的一個(gè)困境。如何解決這個(gè)問(wèn)題，使我們的習(xí)題訓(xùn)練真正能提高學(xué)生的能力，增強(qiáng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。在以往幾輪的高中教學(xué)過(guò)程，筆者一直在思考這個(gè)問(wèn)題，在實(shí)際的教學(xué)中也一直在探索。傳統(tǒng)教育過(guò)分強(qiáng)調(diào)記憶，忽視較高水平的應(yīng)用和評(píng)價(jià)能力的培養(yǎng)。對(duì)知識(shí)的掌握，能夠通過(guò)學(xué)習(xí)形成自己的見(jiàn)解，獨(dú)立地作出價(jià)值判斷，是最高水平；應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，次之；能夠解釋和說(shuō)明知識(shí)，再次之；“知道”是最低水平。在發(fā)達(dá)國(guó)家，無(wú)論教學(xué)或考試均弱化對(duì)知識(shí)記憶的要求，但在我國(guó)，死記硬背的東西太多，使學(xué)生背上了過(guò)重的負(fù)擔(dān)。面對(duì)新課程，今后高考的命題中肯定會(huì)加強(qiáng)能力考查，以此來(lái)引導(dǎo)教師注重過(guò)程教學(xué)；注重知識(shí)的有機(jī)綜合，引導(dǎo)教學(xué)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；注重開(kāi)放性試題，聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際試題，引導(dǎo)教學(xué)增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐探究能力。這就要求我們高中教師有針對(duì)性的改革教學(xué)，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的能力。培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力正是從新課程理念出發(fā)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生的“最高水平”。由于現(xiàn)行的高中物理教材和相關(guān)資料上都有不少涉及萬(wàn)有引力定律應(yīng)用的試題，萬(wàn)有引力也是歷年高考考查的重點(diǎn)之一，而對(duì)于這一部分學(xué)生又常常感到無(wú)從下手，信心不足、無(wú)所適從，因此，本論文挑選萬(wàn)有引力的解題作為線索，闡述如何培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用有效模型解決問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。對(duì)于培養(yǎng)模型教學(xué)在高中物理教學(xué)中研究的不多，傳統(tǒng)的這樣的結(jié)果是高分低能，學(xué)生只會(huì)做做過(guò)的題，或者是與做過(guò)的題類(lèi)似以及同類(lèi)型的題。教師總是習(xí)慣于將一個(gè)類(lèi)型的題歸納總結(jié)出來(lái)呈現(xiàn)給學(xué)生，而從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，他們不知道為什么這一類(lèi)的題要這樣解決。當(dāng)學(xué)生面對(duì)同樣的知識(shí)內(nèi)容，而是在一個(gè)全新的背景下出題時(shí)往往就又會(huì)感到無(wú)從下手，此時(shí)，學(xué)生在模糊的意識(shí)下就會(huì)生搬硬套，思路混亂，得不到問(wèn)題的答案，甚至得到可笑的結(jié)論?？v覽這幾年高考越來(lái)越多的題是以全新的背景出現(xiàn)，盡管考查的知識(shí)點(diǎn)及解決方法沒(méi)有變，但注重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解，運(yùn)用知識(shí)的能力，及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。面對(duì)全新的知識(shí)考查方式，面對(duì)全新的出題背景，建模的思想就顯得尤為重要。將知識(shí)內(nèi)容整理為清晰地物理模型將對(duì)學(xué)生今后的物理學(xué)習(xí)，以及其他學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)都會(huì)有著非常大的作用。本人多年的高三帶班經(jīng)驗(yàn)，每年高考結(jié)束，學(xué)生總會(huì)慨嘆高考就是高考，跟平時(shí)就是不一樣?？傆幸徊糠謱W(xué)生“發(fā)揮失常”，這其中不排除心理的因素，由于種種的原因贊成學(xué)生的心理壓力過(guò)大，從而影響了學(xué)生的正常發(fā)揮。但更多的學(xué)生表示高考題使他們感到無(wú)從下手。都是在平時(shí)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練過(guò)的知識(shí)，怎么會(huì)到高考時(shí)就會(huì)沒(méi)有思路了呢？大部分學(xué)生就是在通讀問(wèn)題后沒(méi)有有效地將題目中的信息收集起來(lái)，從而建立起以往熟知的模型。由此可見(jiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的建模思想很重要，它能使學(xué)生在高考中遇到新題型時(shí)，把貌離神合的新題與典型模型題進(jìn)行比較，去認(rèn)識(shí)和把握新、舊模型物理本質(zhì)上的共性，從而找到解決問(wèn)題的方法。我們?cè)诖伺e萬(wàn)有引力的相關(guān)知識(shí)為例子，不僅由于這部分知識(shí)在高中物理中至關(guān)重要，高考出題率頗高，還因?yàn)槿f(wàn)有引力定律揭示了自然界物體間普遍存在的一種基本相互作用規(guī)律和行星運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)原因，把地上和天上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)，是具有重要應(yīng)用價(jià)值的定律。萬(wàn)有引力定律的具體應(yīng)用有：發(fā)現(xiàn)新天體，測(cè)算天體質(zhì)量，計(jì)算天體密度，研究天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，同時(shí)也是現(xiàn)代空間技術(shù)的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)在我們就以20032008年各省市高考試題中與萬(wàn)有引力定律有關(guān)的題為例分析有關(guān)萬(wàn)有引力知識(shí)的部分模型。 在研究中采用文獻(xiàn)法、調(diào)查法，在研究與實(shí)踐中不斷觀察、總結(jié)、反思、修正、完善。采用邊實(shí)踐、邊研究、邊總結(jié)、邊改進(jìn)的方針。課題研究過(guò)程中，邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，邊探索，邊交流，及時(shí)吸取失敗的教訓(xùn)，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，再實(shí)踐、再研究，逐漸上升到理性認(rèn)識(shí)。（1）文獻(xiàn)法：文獻(xiàn)法是根據(jù)研究目的或課題，通過(guò)閱讀有關(guān)圖書(shū)、資料和文件來(lái)全面地正確地掌握所要研究的情況，并在大量掌握第一手材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析綜合，找出科學(xué)的結(jié)論，為課題研究提供理論指導(dǎo)與理論支持。這種方法具有歷史性，靈活性，繼承性和創(chuàng)造性。本論文主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)期刊資源、圖書(shū)館資源、著作等進(jìn)行資料收集，對(duì)課題研究進(jìn)行理論方面的記錄和實(shí)踐方面的參考。（2）調(diào)查法：調(diào)查法是為了達(dá)到設(shè)想的目的，制定某一計(jì)劃全面或比較全面地收集研究對(duì)象的某一方面情況的各種材料，并作出分析、綜合，得到某一結(jié)論的研究方法，就是調(diào)查法。它的目的可以是全面把握當(dāng)前的狀況，也可以是為了揭示存在的問(wèn)題，弄清前因后果，為進(jìn)一步的研究或決策提供觀點(diǎn)和論據(jù)。本文就是在筆者進(jìn)行的多年的教學(xué)過(guò)程基礎(chǔ)上，認(rèn)真搜集學(xué)生反饋的各方面的信息，再對(duì)這些信息進(jìn)行了不斷地分析，從而得到的觀點(diǎn)、看法和結(jié)論。 （3）比較法：比較法是通過(guò)觀察，分析，找出研究對(duì)象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它是認(rèn)識(shí)事物的一種基本方法。本文在運(yùn)用比較法的過(guò)程中，主要進(jìn)行了橫向比較。通過(guò)與對(duì)照班的橫向比較，可以體現(xiàn)建模思想教學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在。第二章 理論概述模型一詞起源于拉丁文的“moldulus”，其初始含義是樣本、標(biāo)準(zhǔn)和尺度。粗略地講就是為了某種特定的目的而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的描述。模型是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的必要途徑，也是理論思維的一種方式。在物理學(xué)的研究中，往往是先提出恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，然后才能得出?jiǎn)明的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立適宜的理論體系。恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，可以概括已知的事?shí)，這些事實(shí)經(jīng)一定的理論聯(lián)系在一