○ 黎平县第一民族中学 隆振义

基于实现“立德树人”的根本任务，新课标对于学生建模能力的要求，以及高考对于学生解决问题能力考察的现实需求，高中物理学习是提高学生建模能力、发展科学思维的关键时期。因此，学生在高中开始学习物理时应该进行模型教学，使学生形成运用物理模型解决问题的意识，逐步建立起完整的科学知识体系，增强解决实际问题的能力，增强解决高考问题的能力。

一、建模对高考物理解题极其重要

模型教学的教学计划，在实践中，逐步提升学生的建模能力。模型教学的教学质量、优化模型教学计划提供可供参考的案例，帮助提升学生的建模能力。模型建构是新修订的课程标准中物理学科核心素养的重要方面。建构与应用模型是物理学最重要的研究方法之一，也是物理学的核心学科特色，具有重要的价值。2018年高考物理试题注重考查学生的模型建构能力，引导学生深入思考如何建立模型以及利用模型去解决实际问题，促进学生模型建构能力的培养。例如，（2018年高考理科综合全国Ⅱ卷第16题）2018 年2 月，我国500 m 口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T =5.19ms。假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67 × 10-11 N · m2/kg2。以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为

A、 5 × 109 kg/m3 B、 5 × 1012 kg/m3

C、 5 × 1015 kg/m3 D、 5 × 1018 kg/m3

本题利用我国自主建造的世界最大口径射电望远镜所发现的毫秒脉冲星作为背景，考查学生对万有引力、匀速圆周运动等规律的理解和应用。在分析问题的过程中，学生需要根据题给情境，利用所学知识建立相应的物理模型；以该脉冲星表面处一小块星体作为研究对象，若星体稳定自转不瓦解，则此小块物体所受到的星体其余部分对它的引力必须大于它做匀速圆周运动所必须的向心力。本题对学生根据情境构建物理模型的能力要求较高。

二、将情境化设计转化为物理模型

物理学研究的对象往往比较复杂，需要抓住主要因素，忽略次要因素，对实际问题进行理想化处理，建立起能够描述客观事物本质的抽象的物理模型。情境化试题是考查学生物理学科素养的重要载体。高考物理命题一直注重理论联系实际，结合生产生活、现代社会及科技发展设计试题情境，反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想，考查学生学以致用的能力，凸显物理学科在解决实际问题特别是重大科技问题中的应用价值。2019年高考物理日常生活实践的试题情境设计，考查学生灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力，特别是在实际问题情境中考查学生通过抽象概括提取关键信息、建构物理模型的能力，同时也能促进学生培养正确的情感态度与价值观，从而有效促进学生学科素养的发展。

我国的航空航天技术快速发展，最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。理科综合全国Ⅰ卷第16题以此重大事件为背景，要求学生计算发动机在单位时间内喷射的气体质量，考查学生对动量定理、牛顿第三定律等重要物理规律的理解和应用。全国Ⅳ卷第4题以我国发射的北斗卫星和“天宫二号”空间实验室为背景，要求学生利用万有引力定律和圆周运动规律分析解决实际问题，考查学生的理解和推理能力。上述试题旨在引导学生关注我国在重型运载火箭和航空航天方面的重要进展，提升学生学习物理的兴趣，增强学生的民族自信心和自豪感。又如，理科综合全国Ⅱ卷第25题，以汽车在平直公路上刹车的运动情况为背景，要求学生在分析实际问题的过程中主动构建物理模型，考查学生应用牛顿定律、匀变速直线运动规律、动能定理、动量定理等物理规律解决实际问题的能力，引导学生关注身边日常生活中的物理问题，将情境化的问题抽象为物理模型。

物理建模能力是在建模的基础上，在学生已有的物理知识的基础上，对物理问题进行深入研究，探索事物本质，建立正确的物理模型，利用模型把物理问题识别和再现，从而解决物理问题的能力。对于中学物理教材中出现的与生活生产密切相关的问题，要求学生具备能够运用所学的物理知识来分析和解决这类问题的能力，物理建模能力就是教材中要求能力的体现，当然也是解高考问题的关键。