模型建構在物理教學中的實踐與思考課件

在物理教學中的實踐與思考模型建構主講：李永東如何落實核心素養(yǎng)？如何讓學生形成如何培養(yǎng)學生的如何培養(yǎng)學生的如何培養(yǎng)學生的模型建構

在物理教學中的實踐和思考一.模型建構的前提二.模型建構的基礎三.模型建構需處理好理論和實踐的關系四.模型建構的切入點一.模型建構的前提——高中物理主要研究什么？1.高中物理教材介紹了哪幾種“場”？3.高中物理介紹了哪些典型的狀態(tài)和運動？2.高中物理的常見研究對象有哪些？4.高中物理學習主要培養(yǎng)學生的哪些能力？一．模型構建的前提——高中物理主要研究什么？

1.高中物理問題是以重力場、電場和磁場為載體；

2.以小球、物塊、斜劈、斜桿、板塊、傳送帶、彈簧、帶電粒子、單棒、雙棒、變壓器、彈簧振子、單擺、活塞和理想氣體、液柱和理想氣體、光子和光電子等為研究對象；

3.通過特定狀態(tài)（平衡狀態(tài)、臨界狀態(tài)）、碰撞、直線運動（含勻變速直線運動、自由落體和豎直上拋運動、光的直線傳播）、圓周運動或橢圓運動、拋體和類拋體運動、簡諧運動、螺旋式運動和擺線運動等構建物理情境；4.通過對研究對象的受力情況的分析、運動過程的分析、力的做功情況的分析、能量的轉化和轉移的分析、動量的變化或守恒的分析，培養(yǎng)學生受力分析、過程分析、能量分析和動量分析的能力

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？隱含線索一：受力分析、過程分析、能量分析和動量分析貫穿整個高中物理；1.受力分析——分析研究對象在各個階段的受力情況2.過程分析——分析研究對象的具體運動情況3.能量分析

（1）求功，求功率

（2）利用功能關系（式）分析力的做功情況、能量的轉移和轉化情況

（3）利用能量守恒建立能量方程，分析能量的轉移和轉化情況4.動量分析——利用動量定理和動量守恒定律建立方程分析問題為什么？

二．模型建構的基礎——高中物理隱含的幾條線索？

隱含線索二：整體隔離思想如影隨形；1.力的平衡中的整體與隔離——對象整體和隔離2.加速狀態(tài)下的連接體或疊加體的整體和隔離——對象整體和隔離

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？

隱含線索二：整體隔離思想如影隨形；3.在多過程問題和往復運動中用動能定理建立方程，可整體或分段處理——過程整體與隔離

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？

隱含線索二：整體隔離思想如影隨形；4.在滿足動量守恒的條件下，對系統(tǒng)建立動量守恒方程——對象整體對某個研究對象根據(jù)動量定理建立方程——對象隔離

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？隱含線索三：臨界和極值問題并駕齊驅；

臨界問題的本質是什么？1.力的臨界和極值

（1）靜摩擦力有無的臨界及最大靜摩擦力的臨界

（2）拉力的臨界

（3）支持力（壓力）的臨界

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？隱含線索三：臨界和極值問題并駕齊驅；

臨界問題的本質是什么？2.位置的臨界3.速度、加速度和角速度的臨界

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？隱含線索四：數(shù)形結合思想的應用無處不在。

1.理論基礎

一段有規(guī)律的函數(shù)圖像必有一個對應的函數(shù)關系式

2.模型建構

處理這類問題的方法是寫出橫縱坐標兩個物理量的函數(shù)關系式，利用好圖像的斜率、截距、開口、面積等特征建立方程進行求解

二．模型構建的基礎——高中物理隱含的幾條線索？隱含線索四：數(shù)形結合思想的應用無處不在。

三.模型建構需處理好理論和實踐的關系

“理論”指導“實踐”，實踐是熟悉和完善理論的有效手段，模型是“理論”和“實踐”的橋梁；沒有理論指導的實踐必然低效，這就是很多學生一味刷題卻物理成績難以提升的根源，所以理論學習才是物理學習的核心。

知識體系方法體系

四.常見模型建構的切入點有：

1.以研究對象為切入點建構對象模型

2.以特殊狀態(tài)為切入點建構狀態(tài)模型

3.以運動過程為切入點建構過程模型

4.以臨界和極值為切入點建構方法模型5.以數(shù)形結合的思想為切入點建構方法模型6.以受力、過程、能量和動量分析為切入點建構方法模型

在實際應用中在某一個題中通常需從多個切入點建構模型一.以研究對象為切入點構建對象模型

1.對象整體或隔離——平衡問題中的整體和隔離分析A、B兩物體各受幾個力的作用？計算輕彈簧或輕繩的拉力大??？一.以研究對象為切入點構建對象模型2.對象整體或隔離——加速狀態(tài)下的整體和隔離探討1：連接體內力公式模型探討2：斜劈模型探討3：斜桿模型探討4：輕繩（輕桿）連接體的功能問題探討5：R-v0型等間距雙棒模型3.過程整體和分段隔離分析——例如豎直上拋運動，物體沿光滑斜面的上下滑問題，動能定理在多過程中的應用，多過程中的系統(tǒng)能量守恒問題。二.以特殊狀態(tài)為切入點構建狀態(tài)模型

抓特殊狀態(tài)建狀態(tài)方程——狀態(tài)模型

探討1：彈簧一端物體的動態(tài)分離問題

探討2：彈簧兩端物體的動態(tài)分離問題

探討3：摩擦角和摩擦自鎖

探討4：帶電物體在約束條件下的臨界問題的剖析三.以運動過程為切入點建構過程模型

以運動過程為切入點建立模型——過程模型

探討1：帶電體在磁場中的勻加速直線運動

探討2：帶電物體在疊加場中的勻速直線、類拋體運動

探討3：帶電物體在疊加場中的勻速圓周運動

探討4：帶電物體在磁場中的擺線運動

探討5：帶電物體在重力場、電場和磁場中的螺旋式運動

四.以臨界和極值為切入點建構方法模型

抓住臨界問題的本質

摩擦力的臨界

（1）力的臨界

拉力的臨界

支持力和壓力的臨界

探討1：平衡中的靜摩擦力的臨界

探討2：豎直平面內的輕桿（圓管軌道）模型

四.以臨界和極值為切入點建構方法模型抓住臨界問題的本質

摩擦力的臨界

（1）力的臨界

拉力的臨界

支持力和壓力的臨界

探討3：圓周運動中“彈力”的臨界問題

探討4：“一左一右”型板塊的縱向臨界問題四.以臨界和極值為切入點建構方法模型

抓住臨界問題的本質

（2）位置的臨界

探討1：追及相遇問題——見物理微模型005

探討2：氣缸活塞的臨界問題（一）氣缸中單個活塞

你被卡槽“卡住了嗎——”

探討3：“五把鑰匙”之“動態(tài)圓”鎖定帶電粒子在

環(huán)形磁場中的臨界問題四.以臨界和極值為切入點建構方法模型

抓住臨界問題的本質

（3）速度、加速度和角速度的臨界

探討1：追及相遇問題

探討2：“一上一下”型板塊的橫向臨界問題

探討3：水平轉盤模型的靜摩擦力臨界問題1.理論基礎一段有規(guī)律的函數(shù)圖像必有一個對應的函數(shù)關系式2.模型建構處理這類問題的方法是寫出橫縱坐標兩個物理量的函數(shù)關系式，利用好圖像的斜率、截距、開口等特征建立方程進行求解五.以數(shù)形結合思想為切入點建構方法模型

一.在動動學中以數(shù)形結合為切入點建構方法模型二.數(shù)形結合思想在輕繩和輕桿模型中的應用

三.數(shù)形結合思想在機車啟動問題中的應用三.數(shù)形結合思想在機車啟動問題中的應用四.數(shù)形結合思想在功能圖像問題中的應用四.數(shù)形結合思想在振動圖像和波動圖像中的應用四.數(shù)形結合思想在電磁感應中的應用五.數(shù)形結合思想在光電效應圖像問題中的應用6.以受力分析、過程分析、能量分析和動量分析為切入點建構方法模型

探討1：板塊問題

探討2：傳送帶問題

探討3：彈簧問題

探討4：帶電粒子在組合場中的運動6.以受力分析、過程分析、能量分析和動量分析為切入點建構方法模型探討4：以目的為導向“六環(huán)”相扣突破電磁感應中的

“F-R”型單棒模型探討5：以目的為導向“六環(huán)”相扣突破電磁感應中的

“R-v0”型單棒模型探討6：以目的為導向“六環(huán)”相扣突破電磁感應中的

“C-F”型單棒模型6.以受力分析、過程分析、能量分析和動量分析為切入點建構方法模型

探討7：以目的為導向“六環(huán)”相扣突破電磁感應中的

“C-v”型單棒模型

探討8：以目的為導向“六環(huán)”相扣突破電磁感應中

的“光滑等間距無外力”型雙棒模型