2024年中考物理复习——初中物理模型建构、归纳推理

核心素养统摄下的教研与考研 （二）科学思维 模型建构与归纳推理 目录 01 02 科学思维 模型建构 03 归纳推理 01 科学思维 01 科学思维 04 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 1 2 4 3 核心素养是课程育人价值的集中体现，是学生通过课程学习逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确的价值观、必备品格和关键能力。 4 物理课程 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 契合法 差异法 契差法 共变法 剩余法 01 科学思维 科学推理 归纳推理 完全归纳 不完全归纳 简单枚举 科学归纳 演绎推理 类比推理 02 模型建构 02 模型建构—（1） 物理模型的概念 物理模型是用科学抽象的思维方法对具体问题进行抽象的描述，抓住事物主要的、本质的特征，忽略其次要的、非本质因素，将研究对象进行简化、高度抽象而建立的物理形象。 模型建构作为一种认识手段和思维方式，有助于学生抓住事物的关键要素，加深对概念、过程和系统的理解，形成系统思维。 7 02 模型建构—（2） 物理模型的分类 初中常见的物理模型分类 模型分类 具体的物理模型举例（不完全统计） 对象模型 实体对象模型：质点、杠杆、滑轮、力的示意图（受力分析）、重心、液柱、光线、点光源、平行光、薄透镜、内燃机、电路图、磁感线、原子的核式结构模型 场对象模型：匀强磁场 状态模型 二力平衡模型、弹性碰撞模型、机械能守恒模型、能量守恒模型 过程模型 匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动 对象模型是物理对象的静态抽象，分为实体对象模型和场对象模型。状态模型是对研究对象某时刻的状态进行描述的空间模型，状态既可以是稳定的，也可以是变化的。过程模型是对物质运动过程进行描述的空间模型，以隐含着的时间为自变量，过程模型常用于研究质点的运动。 8 G F支 G F支 02 模型建构—（2） 物理模型的分类 质点 模型 共点力模型 G G F支 受力分析模型 G F支 G F支 当物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或起次要作用时，可以用一个具有同样质量、但没有大小和形状的点来代替实际物体，这就是质点模型。初中阶段并没有明确提出，但在很多问题的分析过程中，已经在默认使用了。当我们对物体进行受力分析时，如分析重力对人的作用时，将力画在重心，这时就用到了质点模型，将质点等效在重心处。人还受到地面的支持力，支持力作用在两只脚上，但是我们只用一个力来进行简化替代，而且将支持力的作用点也画在了重心上，这时就用到了共点力模型。 9 F拉 f f F拉 F拉 f F拉 f 02 模型建构—（2） 物理模型的分类 杠杆模型 F支 G 再比如在对拉力作用下水平匀速滑动的滑块进行受力分析时，我们习惯性地将所有力都画到重心。然而摩擦力的真实作用点其实是在接触面上，所以这并非是一个共点力系，只是在转动的影响很小时，我们把物块看成了一个质点而已。若出现某些极端情况，物块很容易倾倒，就不能再把物块再看成是质点了，也就不能将所有力都画到重心来进行分析了。 10 光线模型 薄透镜模型 电路模型 杠杆模型 内燃机模型 理想液柱模型 滑轮模型 磁感线模型 02 模型建构—（2） 物理模型的分类 光线模型抽象出轨迹和传播方向两大特征，所以是带箭头的线。“薄透镜” 模型抓大放小，突出了透镜的主要特征，忽略次要因素——光在透镜中的折射现象，便于人们比较折射光线与入射光线，研究透镜对光的作用。电路模型忽略实际电路复杂的线路状况，突出了各元件的连接关系。杠杆模型、滑轮模型是对具体工具特征的抽象，舍去了工具原型中一些次要的细节与非本质的联系，以简化和理想化的形式再现了杠杆和滑轮的结构。内燃机的结构都比较复杂，利用简化的内燃机的剖面图和工作示意图的模型，突出其本质特征，帮助学生理解内燃机的工作原理。在推导液体压强计算公式时，通过建立液柱模型，简化了公式的推导过程。磁感线模型抓住磁场的方向和强弱两个特点，突出其本质特征。 11 模型选择 模型建立 模型验证 模型分析 模型拓展 02 模型建构—（3） 模型建构的教学过程 如何使M端施加的力最小？ 1.创设情境，引发思考；2.给出杠杆定义；3.通过具体情境的分析，对力臂进行科学、规范的定义说明，加深学生对杠杆的认知理解。4.通过实验探究或提问让学生在矛盾、冲突中逐步形成完善的杠杆模型，从而脱离实物的局限，提升到科学模型层面。5.引导学生用所建构的科学模型解决问题 12 02 模型建构—（4） 物理模型在解决问题中的应用 复杂问题 或 真实情境 解决问题？ 建构合理的模型 解析审题奥秘 建构应用模型 解决问题能力 审题 选取对象 分析状态 建