基于高中学生在不同情境下的物理建模研究

摘要

物理是一门源于实际生活、回归生活、服务生活的学科。根据《普通高中物理课程标准（2017年版)》命题建议，试题的情境要具有一定的问题性、真实性、探究性或开放性。为了评价学生的物理学科核心素养，应尽量创设类型多样的、具有一定复杂程度的、开放性的真实情境作为试题的任务情境。可见情境化的试题是新课程标准倡导的方向，以日常生活的真实情境作为命题素材也是近年来的一个趋势。那么学生在解决真实情境的题目时，必须要学会在真实情境中抽象概括出主要因素，舍去次要因素，形成简单又包含着事物本质的简化、理想化的物理模型，即学生要学会在真实情境下进行物理建模。但在传统的教学中大部分都是以简化模型来进行教学。那么学生在真实情境下的物理建模情况，相对比于抽象简化情境有何不同？该如何结合真实情境来提升学生的物理建模能力？教师可以怎样去解决相关物理教学问题，设计可行的教学设计方案？本文就这些问题展开了调查与研究。 本研究运用了文献研究法了解国内外有关物理建模以及真实情境教学的研究现状，以及相关理论知识。通过问卷调查法对高一及高二的学生在真实情境下和简化情境下的物理建模情况的进行调查。针对调查情况设计出基于真实情境下的物理建模教学设计，得出关于教学设计运用于课堂实施的建议和注意事项，以及学生在解决此类问题的方法总结。其中包括素材的选取与获取、课堂前期准备以及课堂教学建议、习题命题建议、学生解题方法总结。教师在课堂教学中可以根据真实情境引出物理知识，然后通过问题思考、学生体验、学生实验、模型转化训练，刺激学生去理解物理知识和发现问题。对于教师课堂教学可以按以下几个步骤进行：新课导入，结合真实情境的素材，素材来源可为图片或视频。理论知识部分，结合实际生活中的真实情境去讲解。实验部分，用真实的实体实验器材进行实验演示或者学生实验。课堂训练，让学生针对实物图与真实情境图进行抽象出简化模型，理想化模型，然后建立物理模型。课堂练习，选取具有真实情境的题目让学生进行练习。本研究在一定程度上可以为广大教育工作者在提升学生在真实情境下物理问题的解题能力，发展教师教学水平以及培养学生物理建模和分析解决物理问题的能力提供一些借鉴和启示。

目录

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2问题提出及研究意义

1.3研究内容及研究方法

1.3.1研究主要内容

1.3.2研究方法

1.4国内外研究现状

1.4.1国外研究现状

1.4.2国内研究现状

第2章 理论基础

2.1物理情境的相关理论

2.1.1生活中的真实物理情境

2.1.2简化物理情境

2.2物理建模教学的相关理论

2.2.1物理建模教学的内涵

2.2.2物理建模能力对学生解决物理问题的重要性

2.3基于真实情境下的物理建模教学

2.3.1结合物理核心素养学生学会在真实情境中进行物理建模的重要性

第3章 在不同情境下的物理建模实际情况的调查

3.1高中生物理建模能力的实际情况的调查与分析

3.1.1调查的内容及对象

3.1.2测试结果分析

3.2调查总结与反思

3.2.1 调查总结

3.2.2 调查反思

3.3 存在问题的原因分析

3.4针对存在的问题的应对策略

3.4.1 学生应该怎么做

3.4.2 老师应该怎么做

第4章 基于真实情境下的物理建模的教学设计

4.1 真实情境题目出现在物理学业水平考试及高考物理试题统计

4.2基于真实情境下的物理建模教学设计

4.2.1 《力的合成》物理建模教学设计

4.2.2教学设计反思

第5章 研究结论与展望

5.1研究结论

（一）建议

（二）解题方法总结

5.2研究不足与展望

参考文献

附录1

附录2

致谢

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