模型思维在初中物理教学过程中的实践运用研究

杨春叶

闻喜县畖底初级中学校  邮编：043800

摘要： 模型思维是利用视觉化思想模型来对一些抽象、复杂的知识进行解读，以此降低学生理解难度，打开其思维“堵点”。此种以结构作为思维框架，挖掘规律、本质的思维方式，有助于帮助学生理清结构关系，简化系统，让学生掌握分析问题、处理问题的方法，从而使学生思维得到充分激活。初中物理是一门逻辑严密的实践类学科，教师在教学中可利用模型思维帮助学生更好地理解物理知识，提高授课质效。本文从初中物理教学着手，简要分析模型思维的应用价值以及策略，希望对各位同仁有所帮助。

关键词：模型思维；初中物理；教学；实践

前言： 模型思维存在发散性特征，其可将抽象、复杂的知识以文字、图像的形式表现出来，此种方法可有效减轻课堂的枯燥，使学生的内在潜力得到最大限度的发挥，增强其思维与记忆能力，此为提高物理教育效果的最佳方法。在初中物理实际教学中，可以通过使用模型思维将一些比较复杂的物理知识形象化，从而构建一个完整的物理知识架构，用一种可视化的方式，降低学生学习难度，提高学生学习质效。

一、模型思维在初中物理教学中的应用价值

（一）利于增强学生记忆、理解能力

模型思维表面上看起来很简单，实际上却蕴含着大量的信息，通过模式可实现内容的清晰表述，可以帮助学生在物理学中更好地发散自身思维，更加深入地思考物理知识，强化其对知识的理解与记忆，即便在学习期间对忘记了某个知识点，通过模型思维训练，也可以按照一定逻辑快速分析出来。因此，将模型思维用于初中物理教学中，不仅有助于提升学生学习质量，还可节省学生学习时间。

（二）有助于物理教学效果的提升

在运用模型思维组织教学活动期间，初中物理教师要先掌握物理教育方法，并认真研究物理教育理论，在此期间要尊重学生的个性化发展，有目的地设计出一套完整的教学引导方案，并将其落实到实践中。在导案设计期间，也要注重对学生综合素质的培养，使其在物理学习中，其他领域也可以获得全面提升。运用模型思维，展示现代教育方法，结合教师教学经验，把深奥难懂的物理知识形象化，有助于物理教学实效性的提升[1]。

二、模型思维在初中物理教学中的应用策略

（一）巧用模型思维解析物理概念

在初中物理教学中，其涉及诸多基本物理概念，且一些概念较为抽象，对于初次接触物理知识的学生来讲，理解难度较大。而运用模型思维，运用直观形象的符号对这些概念进行系统化梳理，将相关知识清楚地展现在学生面前，再运用对比、联系等方式加以说明，利于降低学生知识理解难度。如在炎热夏季，人们常会察觉家中蜡烛、柏油路上沥青会变软，温度若继续升高，其会被熔化；而冰块熔化却并无变软过程。学生经由观察，可获取感性认知：不同物质在熔化期间形态变化存在差异。为帮助学生创造思维模型，教师可带领学生走进实验室，对碎蜡、碎冰熔化中温度变化状况进行测定，并对实验过程、现象进行分析。在操作过程中，横纵坐标分别为加热时间与温度变化情况，创造一个温度随加热时间变化而变化的模型，经此模式，学生即可实现将自身实验中收获的感性认知转化为理性认知。即一些物质熔化期间，温度维持不变（存在熔点）；一些物质融化期间，温度会发生变化（无熔点）[2]。

（二）巧用模型思维转换思维方式

由小学升至初中，学生思维能力快速发展，其思维模式也处于持续发展中。所以，在初中物理教育期间，教师要尊重中学生的思想发展规律，针对初中生思想尚未发育完全，具有很强的可塑性的特征，强化学生思维能力的培养，让其能够更好地理解和把握物理学习的基本思路。首先，思维的发散与收敛。发散思维要从多方面、多层次掌握问题的普遍性，联系越多，发散范围越广，从而实现一题多解，一题多串，举一反三等。而收敛思维则要求对问题的性质有透彻的了解，分辨愈多，则收敛愈精确，从而实现一题一解、一题多变等。其次，“分”与“合”的辩证思维。分主要指在思考时将事物分成不同的部分或不同的性质，其重点是对某一事物的局部、细节或阶段进行研究，而“合”则是在思考中将研究目标的各部分和各朱杏整合在一起。其重点在于对事物的整体、全过程、全局展开研究。合与分相伴而生，“分”和“合”的观念及由此衍生出来的思维方式贯穿初中物理教学始终。第三，正向与逆向思维。有的问题，通过正向思维是不能解决的，或者处理起来极为繁琐，但通过逆向思考，就能达到“柳暗花明又一村”的效果。如法拉弟在“电能生磁”的基础上展开逆向思考，产生了“磁场是否可以转化为电”的想法，最终发现“电磁感应”现象。第四，形象与抽象思维。在物理教学中，形象与抽象思维应用极为广泛，特别是在构建物理模型和概念行程中作用巨大。本文重点论述在教学中，怎样利用模型思维充当抽象思维、形象思维互相转化、促进的“桥梁”，从而使学生的思维水平得到进一步提升。如在质量和体积关系研究中，往往采用一套实心铁块与实心木块作为模型，展开类比，经由形象思维获得结论：同一事物，体积越大，质量也就越大。所以，质量和他体积间联系究竟是什么？通过对质量与体积的测定与对比，运用抽象思维可以发现：在同等情况下，同一种材料的质量与体积比值是相同的，但不同材料的质量与体积比值往往是不一样的，因此，得出了一个关于密度的计算公式：p=m/V，随后利用该公式展开相应的实践活动，使形象、抽象思维互为基础，相互促进。

（三）巧用模型思维增强解题能力

解题不仅是学生内化所学知识的过程，同时也是学生思维能力培养的过程，是否能够正确解决问题，很大程度上取决于其对知识的理解程度，但是，模型思维可以让学生的解题思维变得更加形象、直观，不仅有助于学生解题能力的提升，还有助于学生学习、实践能力的提升。即使在一些问题的求解过程中，模型思想也起着不可取代的重要作用。举个例子，一个学生在一艘摩托艇上以每秒钟10 m的时速冲向高崖，大喊一声，5秒钟之后他听到了回音。已知声波的传播速度为每秒钟340 m，请同学们计算出在他听见回音时距离高崖还有多远。面对此类问题，大部分同学都感到无从下手。对此，教师首先可指导学生绘制简化图，把简化图当作思考模型，能让学生在更为直观、生动地思考问题。对于上述问题，只需假定听到回音时与高崖间的距离是S米，那么可以很容易地得到下面的公式：

s声一s艇=2S

340m×5s一10m×5s=2s

S=825m

类似的距离与追踪问题、平面镜的反光与成像问题、电学中的线路问题都可以通过建立思维模型，化抽象为直观，很容易就能找出问题的答案。学生若掌握利用思维模型解决物理问题的方法，即可在后续学习中实现持续性的提升[3]。

结论：总而言之，初中物理教师应在实践中灵活应用思维模型，构筑高质量的物理课堂，创造出生动、活泼的学习气氛，从而使初中生深入思考学科知识。若想创建一个美好的物理课堂，物理教师需持续提升自身的职业素质，运用先进的教育方法提升教学质效，将思维模型和现实生活联系起来，使学生可将所学知识用于实际生活中，从而对物理知识产生更为深入的理解，增强学生物理学科核心素养，为其后续学习、发展奠定良好基础。

参考文献：

[1] 侯园园. 初中物理实践性教学中的思维导图运用途径[J]. 百科论坛电子杂志,2021(15):784.

[2] 朱平华. 思维导图在初中物理教学中的创新实践探究[J]. 百科论坛电子杂志,2021(13):1215.

[3] 李伟. 思维导图在初中物理实践性教学中的应用研究[J]. 文渊（中学版）,2021(2):1445.