河南省2022届高三物理复习备考研讨会 物理模型的建构与融合

课堂瞬间

一个民族总要有一群仰望星空的人，这个民族才有希望。如果一个民族只关心脚下的事情，这个民族是没有未来的。

——德国哲学家 黑格尔

1 引言

2022年4月20日下午2:30-6:00，在2022届河南省高三物理复习备考研讨会上，中原名师培育对象、焦作十一中教研督导处主任、正高级教师张怀华作了题为《物理模型的建构与融合》的示范课。

2 内容简介

张怀华老师借法国著名科学方法论学者阿雷之口，指出“科学的基本活动是探索和制定模型”，强调了物理模型的重要意义及其应用价值，顺利导入专题教学。

以2021年山东高考物理实验题为例，深度分析模型建构的基本方法，并利用智能手机加速度传感器测定了乒乓球弹跳的滞空时间，真实地还原了这道高考题的物理情景，并对实验中出现的k值数据波动、k值缓慢递增等真实实验问题展开了深度探究。

随后，利用Working Model深度分析了完全弹性碰撞过程与完全非弹性碰撞过程的内在联系，将这两个物理模型深度融合，十分巧妙地构建了新型的弹性碰撞末速度公式，简洁、对称、有意义；好记、好用、易推广；将学生最为苦恼的完全弹性碰撞的二元二次方程组复杂求解转化为了轻松愉悦的考场秒杀。

最后，张怀华老师利用新闻短片给出了2021年河南高考理综卷天体运动试题的另一种巧妙解法。

关心天下大事，关注科技前沿，与高三复习备考并不矛盾；高三学子既要脚踏实地，埋头备考，又要胸怀天下，仰望星空；并引用德国著名哲学家黑格尔的名言，在物理课堂上潜移默化地渗透人文教育，引导学生树立正确的价值取向。

3 课堂实录

课堂录像

4 教师自评

本节课试图在高三物理二轮专题复习中培养学生模型建构与融合的意识和能力，在课堂中尽量全面地渗透“物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任”这四大高中物理核心素养，并将名师工作室的代表性研究成果、即智能手机实验Phyphox和物理实验仿真WorkingModel研究成果服务于高三复习教学。

[物理观念] 本节课中，全面深入地运用相互作用观念和能量守恒观念分析探讨了弹性碰撞模型的实质，对完全非弹性碰撞模型和完全弹性碰撞模型抽丝剥茧，揉碎重建。

[科学思维] 对完全非弹性碰撞模型和弹性碰撞模型进行重新建构和深度挖掘，通过科学推理和科学论证，给出了全新的弹性碰撞末速度表达式，并与传统表达式相对比；新表达式简洁、对称、有意义；好记、好用、易推广；能将学生最为苦恼的完全弹性碰撞二元二次方程组的复杂求解转化为了轻松愉悦的考场秒杀，让学生在更深的层次上触摸弹性碰撞模型的实质。

[实验探究] 在本节课中，对乒乓球弹跳过程中的k值测量的波动性进行实验探究，提出“实测k值为什么有波动”这一问题，通过两次实验给出加速度计采样频率为100Hz和500Hz条件下两次实验结果的对比证据，用相对误差理论对“实测k值为什么有波动”这一问题给出合理的解释，并在交流分享中达成了共识。

[科学态度与责任] 利用诺贝尔物理学奖颁奖典礼新闻视频阐述“关心天下大事，关注科技前沿，与高三复习备考并不矛盾”的观点，倡导高三复习备考要“脚踏实地、仰望星空”，并借用德国著名哲学家黑格尔的名言在物理课堂上渗透人文教育，潜移默化，润物无声，引导学生树立正确的价值取向。

5 专家点评

[焦作市教育局教研室教研员靳玉保] 张怀华老师在这节课中全面渗透了高中物理四大核心素养，他用手机软件在授课中现场做实验，把纸面上的试题转化成可视、可动的真实实验。先理论分析，再实操检验，这让课堂变得生动，也给学生制造了兴奋点，提高了学生的注意力。张老师还用Working Model仿真软件建构了一维对心弹性碰撞等实验模型，采用多种教学手段相融合的方法，带给了学生多感官的学习体验。相信作为他的学生是幸福的，因为惊喜可能在下一秒就会出现。