2 物理模型研究的基础
2。1研究背景
进入二十一世纪以后,科学技术飞速发展,人们越来越深刻的认识的科学技术是第一生产力,因此对我们所培养出的人才也有了新的要求,要树立终身学习的观念,主张知识与实践相结合,培养创新精神。因此在开展物理教学中,更注重寻找有效的方法,培养学生的思维能力和建构模型的能力,以提高物理学科教学的效率。教育部在第八次课改中也提出“大力推进基础教育课程改革,调整和改革基础教育的课程体系、结构,内容,构建符合素质教育要求的新的基础教育体系”。改变过于重视课本知识、死记硬背的现状,强调“培养学生收集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流和合作的能力。”【2】使我们所培养的学生“具有初步的创新精神、实践精神、科学和人文素养以及环境意识,具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法。”【3】在物理教学中“要通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的运用等,培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等思维能力以及科学的语言表达能力。”【4】使学生“能运用所学的概念、规律和模型等知识对具体问题进行具体分析,弄清物理过程和情景,明确解决问题的思路和方法,逐步学会灵活地分析和解决问题”。
为了帮助学生轻松的学好初中科学知识,以及更快适应高中物理课程,达到课改对学生的要求,开展物理模型教学是十分有意义的。教师可以通过教学模型,将物理涉及到的基础概念具体好,形象化,帮助学生理解,通过建模意识,引导学生思考,感悟,帮助他们物理意识,概念的形成,养成积极参与物理探究的精神,更加重视物理模型在实际生活中的应用,有效地提高解决问题的能力。
2。2研究基础
2。2。1哲学基础
客观事物都具有现象和本质两个方面。我们要通过我们的感官去感受客观事物,比如说运动、变化过程,都是可以直接感知的。而本质,则需要我们通过观察现象,探究事物如此存在的内部联系,需要借助思维和抽象去辩证的把握。所以客观事物的现象和本质都是对立和统一的,在建模过程中,我们要抓住主要因素,忽略次要矛盾,科学合理地去认识它的物理本质。
2。2。2物理学基础
物理是一门研究各种自然现象的科学,研究的内容包括物质的基本结构,相互作用以及原理,使用一些基本的实验手段和思维方式。在物理学的发展过程中,我们可以清楚的认识到这是一个不断建立模型、运用模型和修正模型的过程。可以说,模型是我们认识自然的基础,也是一个必要的途径。科学家们就是在构建模型和联系实际中不断的发现新的物理现象,得出新的物理成果,上文中所讲的原子模型的建立就是一个很好的例子。
2。2。3建构zhuyi基础
建构zhuyi是源于儿童认识发展的理论。建构zhuyi认为知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。【1】所以基于建构zhuyi理论,学生学习的过程就是一个认识客观事物的性质、规律,建构自己的理解,不仅仅是单方面的信息输入、存储和提取,而是一个新旧经验相互转化、融合的过程。因此,物理建模过程也是一个学生积极建构的过程。
2。2。4心理学研究学生学习过程中问题解决的成果
在心理学的有关研究中提出,问题解决主要从问题表征策略、具体求解策略和思路总结阶段策略这三个方面展开。问题表征要求学生从条件、要求以及难点这几个方面对问题有一个深入的理解,清楚问题的结构。具体求解策略是从问题本身出发,采用推理、集中和发散思维进行解题。思路总结阶段则是需要我们对解题的一个过程进行反思。对题目所用到的思维方式、解题方法,所涉及的知识进行总结归纳,学会举一反三。