杨丽红

摘 要：在高中物理模型的教学过程中，需要合理的设置问题，培养学生建构模型、科学推理、科学论证的思维能力。本文中以人船模型为例，以学生科学思维发展水平为导向设置变式训练，逐层培养学生的科学思维。

关键词：科学思维;人船模型;变式训练

在《普通高中物理课程标准（2017）》中提到的物理学科核心素养涵盖了物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四个维度，其中提到的科学思维被分为五个水平[1]，每个水平的要求在逐层提高。因此，在物理模型的教学中，需要经过模型分析构建，由浅入深，设置变式训练，循序渐进，引导学生掌握其特点、规律和实质，进而培养学生的科学思维。

动量守恒定律是高中物理的重要内容，“人船模型”是守恒定律应用问题中典型的物理模型。下面以人船模型为例结合科学思维建立、培养，具体分析如下：

一、原型呈现

如下图1所示，质量为m1、长度为L的船停在静水中，质量m2的人静止在船头，当人从船头走到船尾的过程中，求船对地的位移（不计水对船的阻力）。

分析：以人和船组成的系统作为研究对象，在人从船头走到船尾的过程中，由于不计水对船的阻力，系统在x方向上合外力为0，所以在x方向上系统动量守恒。以人运动的方向为正方向，系统的初总动量为0，由动量守恒定律得：

m1v船-m2v人=0

由等式可知，当人向前加速运动时，船同时向后也做加速运动;当人向前匀速运动时，船同时向后也做匀速运动;当人向前减速运动时，船同时向后也做减速运动;当人停止运动时，船也同时也停止运动。……