建模活动作为高中物理教学的重要组成部分，其价值和意义不容忽视。它不仅能够帮助学生从理论到实践，深入理解物理现象背后的原理与规律，更能在这一过程中激发学生的创新思维，提升他们解决实际问题的能力。在当前教育理念日新月异的背景下，教师需要对高中物理建模活动进行更为深入的优化与探索，使其更加贴近学生实际需求，更加符合现代教育的发展趋势。
一、掌握物理原理和规律
在高中物理学习过程中，学生会遇到许多抽象的物理概念，如自由落体、弹性碰撞、电场、质点等。对此，教师应帮助学生掌握物理概念和规律，并在此基础上建立物理模型，使学生明晰物理模型成立的条件和模型的特点，帮助学生在解决复杂物理问题的过程中能够自主构建物理模型。
例如，在曲线运动的教学过程中，教师一方面通过生活实例及实验展示，使学生了解什么是曲线运动，一方面通过小组活动，引导学生对生活中的具体情景进行分析，探究做曲线运动的物体的轨迹以及受力特点，总结出物体做曲线运动时的规律。为了更好地理解和掌握曲线运动，教师需要引导学生系统分析曲线运动的特点。曲线运动的特点可以归纳为两类：第一类是从运动学的角度得到曲线运动的速度方向为轨迹某点的切线方向，以及曲线运动是变速运动的性质；第二类是从力学角度分析曲线运动所受合力（或加速度）和速度的关系，即合力（或加速度）不能等于零并且指向轨迹的内侧。由此可以看出，研究曲线运动的关键是明确物体受力和运动的关系。通过分析曲线运动的特点，学生加深了对这一知识的理解，从而为曲线运动建模奠定了扎实的物理知识基础。
二、例题讲解利用物理模型
在讲解例题时，高中物理教师可坚持深入浅出的原则，引导学生理解物理模型，重点掌握该物理模型能够解决何种问题、不能解决何种问题、突出何种知识点、忽视何种知识点，以及所构建的物理模型具有哪些不同点或是共同点。同时，高中物理知识引导学生根据物理模型构建方法总结具有代表性的例题，例如：学生可积极总结各类临界模型、斜面模型、天体运动模型、板块模型等。在总结物理模型的过程中，要求高中学生领悟与感知物理模型的本质，深入体会在解决问题与理解物理知识方面，构建物理模型的价值。
例如，在讲解自由落体例题时，教师可以通过例题先给学生介绍牛顿第一定律和牛顿第二定律，然后引导学生分析各种力对物体运动的影响，如：重力、空气阻力、摩擦力等。接着，教师可以给学生提供一个具体的问题，如：一个质量为10kg的物体，从10米的高度自由落下，如果忽略空气阻力，求物体落地时的速度是多少？教师可以引导学生自己尝试建立物理模型，提出假设，列出所需要使用的公式和变量，并进行实践验证。在实践中，教师可以将学生分成小组进行探究，每个小组可以负责一个具体的物理量的计算。例如：1组可以计算物体从高度为10米自由落下所需的时间，2组可以计算物体在自由落下过程中的平均速度，3组可以计算物体落地时的速度。最后，教师可以引导学生进行结果检验和分析，比较实验数据与理论计算结果的差异，并让学生讨论可能出现的误差和原因。
（三）设置情境问题实施训练
情境是构建物理模型的展开基础与载体，在高中物理教学过程中，教师能够通过应用认知冲突、图片、视频、趣味性实验等方法设置情境，在情境中，抓住物理模型构建所需的原材料，突出情境的真实性，致力于培养高中学生的建模思想。同时，在设置情境中提出适合的科学问题，并确保情境与学生的生活相贴近，并以物理教学活动为核心，与学生的学习基础相符合，帮助学生能够在情境的基础上运用思维方法，展开分析与探索活动。
例如，在构建自由落体运动模型时，教师可向学生展示常见的情境视频，诸如跳伞运动、跳水运动、余晖落叶等，让学生对展示的情境视频进行归纳与分类，总结不同自由落体活动的差异点与相同点。同时，高中物理教师应提示学生根据速度恒定、人为参与、运动轨迹等进行分类，并在实践中体会归纳与分类的必要性。教师在引导学生构建模型时研究简单的运动，并以物体只受阻力与重力作为研究对象，总结落体运动的一般规律与共同特征。在分析影响下落快慢的因素时，高中物理教师可设置相关的情境，例如，为减少空气阻力，建模中用到的纸片变成纸团，虽然没有改变实验器材，但已经改变了问题。通过设置情境，高中物理教师让学生研究简单的运动，更容易明确研究对象，这有利于学生探索物理知识，且不会受到无关因素的影响。如在进行“汽车制动距离与速度的关系”的教学中，教师可以构建一个情境问题：如果一辆汽车在紧急制动的情况下，汽车的制动距离与速度之间的关系是怎样的？教师可以引导学生自主探究建立物理模型的过程，并通过实验验证模型的有效性。在实验中，教师可以准备一个平坦路面、一个汽车、一块停车地面、测量距离的器具等实验器材。教师可以让学生自主设计实验方案，并在不同的速度下测试汽车的制动距离，再在制动距离和速度之间建立数学模型。通过实验和数学模型的建立，学生可以深入理解汽车制动距离与速度之间的关系，并能够更加准确地预测汽车在不同速度下的制动距离。同时，学生还能够掌握一定的实验技能和数据处理能力，提高自己的物理实验和数学建模能力。
三、结语
培养高中学生的物理建模思想与建模能力是一项长期且系统的任务。教师在应用建模教学方法时，应着重引导学生在学习物理知识的过程中构建相应的物理模型，鼓励他们积极探索物理知识的奥秘。同时，通过讲解例题的方式，教师可以有效利用物理模型，帮助学生深入理解物理概念，掌握物理规律，从而培养他们的问题解决能力和科学思维。
参考文献：
[1]李勇.新高考下高中物理建模能力培养概述[J].数理天地(高中版),2023,(02):47-49.
[2]叶金福.高中物理课堂教学中模型构建的实施[J].学苑教育,2022,(29):14-16.
