职高物理中建模教学思想的运用

　　职高物理教学起着为学生的专业学习奠定科学知识基础和能力基础的作用，相对于普通高中的物理教学而言，职高教学的一个重要任务就是为学生在专业知识的学习中，智慧地发现问题、顺利地解决问题提供思维基础。根据物理教学的传统研究，一般认为问题被解决都是建立在一定的问题模型的基础上，这种模型无论有没有被问题解决者意识到，实际上总是存在于问题解决者的思维当中的。从这个角度讲，我们提出通过建模思想的渗透，来帮学生建立一种模型思想，既可能是显性的，也有可能是隐性的。但无论如何，这种努力都是必要的。
　　一、建模思想源自建模教学
　　在我们的教学实践中，笔者注意到很多时候我们说职业高中学生的基础薄弱，说他们学习方法不行，其实根子都是因为在他们的思维中缺少必要的建模意识，更遑论建模能力。那么，学生的建模意识从哪里来呢？显然，这取决于教师的教学方式，针对这一需要，我们提出建模教学思想，以让我们的日常物理课能够更多地带着建模能力的培养而进行。
　　我们提出用建模教学思想实施职业高中的物理教学，是基于两个方面的考虑：一是职业高中学生学习的实际需要。众所周知，职业高中的学生以专业学习为主，他们需要的是包括物理在内的各个学科的基础知识，更需要在这些基础知识学习的过程中形成的能力，以为他们在专业学习和将来就业时奠定能力基础，而建模教学生成的建模能力对此是非常有益的；二是职业高中学生的思维特点。有经验的老师都知道，职业高中学生的优点在于活跃有创意，缺点在于基础薄弱。通过建模教学思想实施教学，可以将简单的知识改造成适合于用模型来探究的知识，从而让学生在学习知识的同时形成能力。这是一举两得的好事，在职高物理教学中必须高度重视、积极尝试。
　　二、职高物理建模教学例析
　　下面笔者通过一个例子来解释建模教学的操作要点（以“单摆”知识的教学内容为例）：
　　第一步：建立模型。我们这里所说的“建立模型”是指将一些具有代表性、概括性的知识，以一种模型存在于学生的思维当中，使学生将来遇到类似问题时，能够自然地想到与所建立模型的类似性，从而以相应的模型的知识去解决问题。
　　单摆是用一根不计弹性与质量的细线，悬挂一个质点，在重力作用下在同一竖直平面内作周期运动的装置。单摆本身就是一个模型，其是通过对细线的理想化、对重物的抽象化得到的，在这个过程中可以给学生初步渗透一种简单的模型思想。
　　在这个过程中，学生建模需要经历的过程有：首先，在思维中形成单摆的物理图景。教师可以通过生活情景回忆（如摆钟）、实物演示（如用学生手边的胶带）、多媒体演示的方式，让学生对实际单摆有一个具体的形象感知。这里要强调的是用实物演示的时候，要注意时间不能长，否则会形成锥摆；其次，让学生通过想象去回忆刚才的单摆实物，从而在大脑中形成清晰的单摆表象；再次，通过单摆周期计算公式的学习，在单摆模型上附加上周期计算公式等问题解决工具。
　　第二步，完善模型。在模型的建立过程中，往往会因为条件设计不当或考虑不周到，建立的模型与实际情况有所不符。因此必须有一个检验完善模型的过程。
　　第三步，应用模型。这是建模教学思想中最为重要的一个环节。因为我们说建模教学最终要让学生形成的不是某个知识的解决，而是某类知识的解决，是学生在陌生情境中仍然能通过思维活动，想到应该用熟悉的知识或模型去解决问题的意识与能力。比如说单摆模型，我们不能满足于学生能利用单摆模型去解决单摆类的知识，那样不是真正的建模思想。简单地说，真正的模型意识与能力，在于模型的迁移。
　　其后这一模型还可以改造成带电小球在磁场中的运动，则彼时需要重新分析问题所给的条件，重新确定平衡位置，重新确定摆长。值得强调的是，在这类情境中，平衡位置与摆长都已经不是重力场中单摆的情形，需要学生的分析能力。但这又是一个典型的单摆模型，模型正确建立之时，便是问题得到解决之时。通过这类问题的强化，可以完善学生的模型意识与能力。
　　三、职高物理建模教学反思
　　建模教学是物理教学中一种较为高级的思维，在职高物理教学中确定建模教学的思想、实施建模教学的行为，意味着我们要对习惯上的讲授教学作出颠覆性的选择，意味着我们要用另一种思考去设计物理教学。
　　在这一努力的过程中，笔者产生了许多想法，列举两点如下：
　　一是建模过程中要高度重视学生的基础和学生的需要。开头已经说过，职高学生有职高学生的特点与需要，在建模教学中要发挥学生的主观能动性，同时在学生遇到困难时要及时帮助（也就是说不能提太高要求，否则会影响学生的积极性）；同时可以考虑其专业学习的需要，比如说我们可以与学生的专业老师联系，了解在学生的专业学习中需要什么样的能力，这样在物理教学中有意识地进行渗透，对学生的专业学习将会有更为直接的好处。
　　二是建模过程中要注意简洁性。这是笔者感触颇深的一点，因为笔者注意到职高学生的学习重心还是在专业上，文化知识要想发挥奠基性的作用，就不能搞得太复杂，越简洁学生越容易记住。因此模型建立之后的简化、在复杂问题解决过程中的使用等，都必须让学生在最短时间内能够接受，这是非常考验教师教学能力的一件事，但也是非常重要的一件事。笔者认为，简洁性是建模教学思想的精髓所在！