模型建构在物理教学中的实践与思考课件

在物理教学中的实践与思考模型建构主讲：李永东如何落实核心素养？如何让学生形成如何培养学生的如何培养学生的如何培养学生的模型建构

在物理教学中的实践和思考一.模型建构的前提二.模型建构的基础三.模型建构需处理好理论和实践的关系四.模型建构的切入点一.模型建构的前提——高中物理主要研究什么？1.高中物理教材介绍了哪几种“场”？3.高中物理介绍了哪些典型的状态和运动？2.高中物理的常见研究对象有哪些？4.高中物理学习主要培养学生的哪些能力？一．模型构建的前提——高中物理主要研究什么？

1.高中物理问题是以重力场、电场和磁场为载体；

2.以小球、物块、斜劈、斜杆、板块、传送带、弹簧、带电粒子、单棒、双棒、变压器、弹簧振子、单摆、活塞和理想气体、液柱和理想气体、光子和光电子等为研究对象；

3.通过特定状态（平衡状态、临界状态）、碰撞、直线运动（含匀变速直线运动、自由落体和竖直上抛运动、光的直线传播）、圆周运动或椭圆运动、抛体和类抛体运动、简谐运动、螺旋式运动和摆线运动等构建物理情境；4.通过对研究对象的受力情况的分析、运动过程的分析、力的做功情况的分析、能量的转化和转移的分析、动量的变化或守恒的分析，培养学生受力分析、过程分析、能量分析和动量分析的能力

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？隐含线索一：受力分析、过程分析、能量分析和动量分析贯穿整个高中物理；1.受力分析——分析研究对象在各个阶段的受力情况2.过程分析——分析研究对象的具体运动情况3.能量分析

（1）求功，求功率

（2）利用功能关系（式）分析力的做功情况、能量的转移和转化情况

（3）利用能量守恒建立能量方程，分析能量的转移和转化情况4.动量分析——利用动量定理和动量守恒定律建立方程分析问题为什么？

二．模型建构的基础——高中物理隐含的几条线索？

隐含线索二：整体隔离思想如影随形；1.力的平衡中的整体与隔离——对象整体和隔离2.加速状态下的连接体或叠加体的整体和隔离——对象整体和隔离

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？

隐含线索二：整体隔离思想如影随形；3.在多过程问题和往复运动中用动能定理建立方程，可整体或分段处理——过程整体与隔离

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？

隐含线索二：整体隔离思想如影随形；4.在满足动量守恒的条件下，对系统建立动量守恒方程——对象整体对某个研究对象根据动量定理建立方程——对象隔离

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？隐含线索三：临界和极值问题并驾齐驱；

临界问题的本质是什么？1.力的临界和极值

（1）静摩擦力有无的临界及最大静摩擦力的临界

（2）拉力的临界

（3）支持力（压力）的临界

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？隐含线索三：临界和极值问题并驾齐驱；

临界问题的本质是什么？2.位置的临界3.速度、加速度和角速度的临界

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？隐含线索四：数形结合思想的应用无处不在。

1.理论基础

一段有规律的函数图像必有一个对应的函数关系式

2.模型建构

处理这类问题的方法是写出横纵坐标两个物理量的函数关系式，利用好图像的斜率、截距、开口、面积等特征建立方程进行求解

二．模型构建的基础——高中物理隐含的几条线索？隐含线索四：数形结合思想的应用无处不在。

三.模型建构需处理好理论和实践的关系

“理论”指导“实践”，实践是熟悉和完善理论的有效手段，模型是“理论”和“实践”的桥梁；没有理论指导的实践必然低效，这就是很多学生一味刷题却物理成绩难以提升的根源，所以理论学习才是物理学习的核心。

知识体系方法体系

四.常见模型建构的切入点有：

1.以研究对象为切入点建构对象模型

2.以特殊状态为切入点建构状态模型

3.以运动过程为切入点建构过程模型

4.以临界和极值为切入点建构方法模型5.以数形结合的思想为切入点建构方法模型6.以受力、过程、能量和动量分析为切入点建构方法模型

在实际应用中在某一个题中通常需从多个切入点建构模型一.以研究对象为切入点构建对象模型

1.对象整体或隔离——平衡问题中的整体和隔离分析A、B两物体各受几个力的作用？计算轻弹簧或轻绳的拉力大小？一.以研究对象为切入点构建对象模型2.对象整体或隔离——加速状态下的整体和隔离探讨1：连接体内力公式模型探讨2：斜劈模型探讨3：斜杆模型探讨4：轻绳（轻杆）连接体的功能问题探讨5：R-v0型等间距双棒模型3.过程整体和分段隔离分析——例如竖直上抛运动，物体沿光滑斜面的上下滑问题，动能定理在多过程中的应用，多过程中的系统能量守恒问题。二.以特殊状态为切入点构建状态模型

抓特殊状态建状态方程——状态模型

探讨1：弹簧一端物体的动态分离问题

探讨2：弹簧两端物体的动态分离问题

探讨3：摩擦角和摩擦自锁

探讨4：带电物体在约束条件下的临界问题的剖析三.以运动过程为切入点建构过程模型

以运动过程为切入点建立模型——过程模型

探讨1：带电体在磁场中的匀加速直线运动

探讨2：带电物体在叠加场中的匀速直线、类抛体运动

探讨3：带电物体在叠加场中的匀速圆周运动

探讨4：带电物体在磁场中的摆线运动

探讨5：带电物体在重力场、电场和磁场中的螺旋式运动

四.以临界和极值为切入点建构方法模型

抓住临界问题的本质

摩擦力的临界

（1）力的临界

拉力的临界

支持力和压力的临界

探讨1：平衡中的静摩擦力的临界

探讨2：竖直平面内的轻杆（圆管轨道）模型

四.以临界和极值为切入点建构方法模型抓住临界问题的本质

摩擦力的临界

（1）力的临界

拉力的临界

支持力和压力的临界

探讨3：圆周运动中“弹力”的临界问题

探讨4：“一左一右”型板块的纵向临界问题四.以临界和极值为切入点建构方法模型

抓住临界问题的本质

（2）位置的临界

探讨1：追及相遇问题——见物理微模型005

探讨2：气缸活塞的临界问题（一）气缸中单个活塞

你被卡槽“卡住了吗——”

探讨3：“五把钥匙”之“动态圆”锁定带电粒子在

环形磁场中的临界问题四.以临界和极值为切入点建构方法模型

抓住临界问题的本质

（3）速度、加速度和角速度的临界

探讨1：追及相遇问题

探讨2：“一上一下”型板块的横向临界问题

探讨3：水平转盘模型的静摩擦力临界问题1.理论基础一段有规律的函数图像必有一个对应的函数关系式2.模型建构处理这类问题的方法是写出横纵坐标两个物理量的函数关系式，利用好图像的斜率、截距、开口等特征建立方程进行求解五.以数形结合思想为切入点建构方法模型

一.在动动学中以数形结合为切入点建构方法模型二.数形结合思想在轻绳和轻杆模型中的应用

三.数形结合思想在机车启动问题中的应用三.数形结合思想在机车启动问题中的应用四.数形结合思想在功能图像问题中的应用四.数形结合思想在振动图像和波动图像中的应用四.数形结合思想在电磁感应中的应用五.数形结合思想在光电效应图像问题中的应用6.以受力分析、过程分析、能量分析和动量分析为切入点建构方法模型

探讨1：板块问题

探讨2：传送带问题

探讨3：弹簧问题

探讨4：带电粒子在组合场中的运动6.以受力分析、过程分析、能量分析和动量分析为切入点建构方法模型探讨4：以目的为导向“六环”相扣突破电磁感应中的

“F-R”型单棒模型探讨5：以目的为导向“六环”相扣突破电磁感应中的

“R-v0”型单棒模型探讨6：以目的为导向“六环”相扣突破电磁感应中的

“C-F”型单棒模型6.以受力分析、过程分析、能量分析和动量分析为切入点建构方法模型

探讨7：以目的为导向“六环”相扣突破电磁感应中的

“C-v”型单棒模型

探讨8：以目的为导向“六环”相扣突破电磁感应中

的“光滑等间距无外力”型双棒模型