中學(xué)物理教學(xué)中轉(zhuǎn)換思維的應(yīng)用探究

石兵兵

[摘 要]轉(zhuǎn)換思維在高中物理中是常用的一類解題方法，它猶如一把“金鑰匙”，幫助學(xué)生開啟物理知識的一扇大門。教學(xué)中應(yīng)用轉(zhuǎn)換思維，可以解決諸多類型的物理問題，實(shí)現(xiàn)陌生問題熟悉化、復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化、靜態(tài)問題動(dòng)態(tài)化、實(shí)際問題模型化等，讓學(xué)生輕松愉快地學(xué)習(xí)并掌握物理課程知識，逐步提高學(xué)生的解題能力和物理素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]中學(xué)物理；轉(zhuǎn)換思維；解題方法

物理是一門比較綜合的科目，它涵蓋了許多方面的知識，也正是因?yàn)槿绱?，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的時(shí)候要講究學(xué)習(xí)方法。同樣的對于教師來說，教授物理課程也要講究教學(xué)策略。教師要教授學(xué)生的是解題時(shí)的技巧，讓學(xué)生可以以不變應(yīng)萬變，這時(shí)轉(zhuǎn)換思維就是一種非常好的解題策略，也是教師在教學(xué)過程中特別要注意教授給學(xué)生的一種解題的技巧和思路，它將復(fù)雜的問題簡單化、抽象的問題具體化、陌生的問題熟悉化等等，讓學(xué)生感到豁然開朗。它一般適用于直接解答比較困難的題型，需要我們對原問題進(jìn)行一系列的轉(zhuǎn)換，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力和觀察能力，當(dāng)然還要有比較扎實(shí)的基礎(chǔ)知識才能夠做到這一點(diǎn)。轉(zhuǎn)換思維在高中物理中是常用的一類解題方法，也是教師教學(xué)中的重點(diǎn)所在。

一、利用轉(zhuǎn)換思維，實(shí)現(xiàn)陌生問題熟悉化

對于轉(zhuǎn)換思維，我們可以理解為等價(jià)轉(zhuǎn)換，也可以理解為非等價(jià)轉(zhuǎn)換，只要能達(dá)到我們所需要的目的即可。而對于轉(zhuǎn)換的對象，既可以是已知條件、未知量，也可以是問題的結(jié)論，這只是我們一種解題的思路，希望通過將原問題進(jìn)行一些轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生的新問題要比原有的問題簡單得多，并且?guī)椭覀冏罱K解決原問題。這樣的轉(zhuǎn)換是一種比較好的選擇。

學(xué)生面對一些陌生的問題時(shí)就可以選擇利用轉(zhuǎn)換思維來進(jìn)行解答，將陌生的問題熟悉化，轉(zhuǎn)換為常見一些問題，或者將一些未知量通過已知量表示出來，幫助學(xué)生了解各個(gè)量之間的關(guān)系，以便他們運(yùn)用熟悉的方法求解，這是解決物理問題時(shí)常見的一種策略，同時(shí)轉(zhuǎn)換思維也可以讓我們?nèi)〉檬掳牍Ρ兜慕虒W(xué)效果。如教師在講解“質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系”內(nèi)容時(shí)，學(xué)生從未接觸過物理課程，對于這方面的知識并不了解，對于“質(zhì)點(diǎn)”的概念教師可以把這個(gè)概念轉(zhuǎn)換為一個(gè)“有質(zhì)量的點(diǎn)”，這樣理解起來就簡單得多了。在對“‘單擺的概念是建立在‘質(zhì)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上的”這一問題的理解時(shí)，由于“單擺”對于學(xué)生來說也是一個(gè)比較陌生的詞匯，教師可以利用“蕩秋千”這種類似于“單擺”并且學(xué)生又比較了解的事例來解釋“單擺”的概念，這樣將一些陌生的概念轉(zhuǎn)換為熟悉的問題，學(xué)生理解起來就會(huì)簡單方便得多，同時(shí)對學(xué)生的聯(lián)想能力也是一種有效的鍛煉。

二、借助轉(zhuǎn)換思維，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化

轉(zhuǎn)換思維是一種有效且簡單的解題方法，關(guān)鍵在于學(xué)生要把握住題目的要點(diǎn)并且可以恰當(dāng)處理這些關(guān)鍵點(diǎn)，那么所有的問題便都會(huì)迎刃而解。轉(zhuǎn)換思維的應(yīng)用，不但會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，而且還會(huì)引發(fā)學(xué)生解題方面的靈感，幫助學(xué)生在解題時(shí)提升大腦的活躍程度，問題解決起來就會(huì)如行云流水般通暢無阻。

關(guān)于一些特別復(fù)雜的問題，我們沒有更好的解題辦法，只能是根據(jù)題目將原問題進(jìn)行分析、理解，然后將題目中各個(gè)量之間的關(guān)系進(jìn)行整理，這樣我們便可做到條理清晰、主次分明。這時(shí)我們就是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的思想，將一個(gè)復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換為幾個(gè)簡單、易于求解的小問題，將難以入手的問題進(jìn)行分解轉(zhuǎn)換為簡單的概念，然后通過對新問題的觀察、理解，一步一步地解決原來的問題。如關(guān)于“勻變速直線的研究”的講解，整章結(jié)束后，教師在復(fù)習(xí)、歸納的過程中，可以讓學(xué)生對機(jī)動(dòng)車輛的啟動(dòng)過程進(jìn)行分析，對于這個(gè)問題學(xué)生首先肯定是無從下手的。教師可以將問題進(jìn)行分解、簡化，最終就是要我們描述機(jī)動(dòng)車輛啟動(dòng)時(shí)包括幾個(gè)步驟，這相比原有的問題要簡單得多，學(xué)生要分段描述，即勻加速階段、變加速階段、勻速階段，然后再對每個(gè)階段進(jìn)行簡要的分析即可。

三、通過轉(zhuǎn)換思維，實(shí)現(xiàn)抽象問題具體化

細(xì)想一下，轉(zhuǎn)換思維是可以貫穿整個(gè)高中時(shí)代的，無論是語、數(shù)、英方面，還是物、化、生方面的問題，學(xué)生都可以運(yùn)用轉(zhuǎn)換思維去解決，這可謂是一個(gè)以不變應(yīng)萬變的方法。轉(zhuǎn)換思維的方法解決的是許多的問題而不僅僅局限于一個(gè)問題，所以學(xué)生要掌握的是轉(zhuǎn)換思維的方法，而不僅僅是解決的那個(gè)問題。因此，培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識，教育學(xué)生注意總結(jié)解題經(jīng)驗(yàn)、方法，是教學(xué)的重中之重。

在解題過程中，常常會(huì)遇到一些非常抽象的問題，讓學(xué)生無從下手。其實(shí)學(xué)生對于抽象化的問題還是比較畏懼的，抽象的問題沒有一些具體的概念，不會(huì)像平常的題型一樣一眼就可以看出哪種方法可以解決它，所以需要學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)換思維的方法將抽象的問題化為具體的問題，使得之前問題中各個(gè)量之間的關(guān)系可以一目了然，或許會(huì)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的解題思路。抽象問題具體化過程中，常常會(huì)伴隨著數(shù)形的結(jié)合，這樣學(xué)生在解題的過程中也對問題有更深刻的理解。如在學(xué)習(xí)“動(dòng)量守恒定律”“能量守恒定律”過程中，這些定律本就建立在理論的基礎(chǔ)上通過實(shí)踐得到證明，它們不像一件真正可以看得見、摸得著的物體，這些是在理想的條件下成立的，學(xué)生也要懂得這個(gè)道理。如：一輛速度為V的小車撞擊到一輛靜止的小車，靜止的小車頂端有一場為a的木塊，碰撞的結(jié)果使得a由靜止車的車頂運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)車的車頂，求車和木塊共同的運(yùn)動(dòng)速度。這類問題在學(xué)生看來無從下手，它是典型的運(yùn)用能量和動(dòng)量守恒解決的問題，所以學(xué)生可以利用轉(zhuǎn)換思維，運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法，解決該問題。

四、掌握轉(zhuǎn)換思維，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)問題動(dòng)態(tài)化

物理課程學(xué)習(xí)的好壞，興趣是非常重要的一個(gè)因素，要想讓學(xué)生對物理產(chǎn)生興趣，教師就要有一個(gè)比較好的入門方法，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略物理知識的神奇與奧妙。除此之外，教師還需要有較好的學(xué)習(xí)方法、解題方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)、解題過程中體驗(yàn)到一些成就感，那樣才能激勵(lì)他們在物理課程上的學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)物理的積極性以及對物理理論知識的掌握，達(dá)到提高學(xué)生物理能力的目的。

要想學(xué)好物理，就要求學(xué)生擁有扎實(shí)的物理理論基礎(chǔ)，在遇到不同的問題時(shí)都要從根源出發(fā)，找出事物的本質(zhì)，以達(dá)到更好地解決問題。其實(shí)解決問題不是目的，我們最終的目的是要學(xué)生真正地掌握這類問題的本質(zhì)，而不是僅僅會(huì)解決問題。遇到的許多問題中在靜態(tài)的條件下也可以得出問題的結(jié)論，但是解題過程往往要比動(dòng)態(tài)下的復(fù)雜得多，也難懂得多。所以，可以運(yùn)用轉(zhuǎn)換思維將靜態(tài)的問題轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)形式的問題，對一般變動(dòng)的問題進(jìn)行研究去解決特殊的、確定的情況，我們可以稱其為以動(dòng)求靜的處理方式，定會(huì)收到奇妙的效果。如在學(xué)習(xí)“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí)，大家知道物體的運(yùn)動(dòng)是絕對的，靜止是相對的，所以參考系的選擇決定研究的物體的狀態(tài)是運(yùn)動(dòng)還是靜止，在這種情況下，如果靜止的情況下不好解決，那么就選擇相對運(yùn)動(dòng)的條件去解決，物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)相對于圓心一點(diǎn)來說的。因此參考系的選擇也是非常重要的。

五、運(yùn)用轉(zhuǎn)換思維，實(shí)現(xiàn)實(shí)際問題模型化

物理課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)還在于學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的掌握，其實(shí)不單單是物理科目，其他的科目也是這樣，所有的問題在你追本溯源的情況下，基本都會(huì)歸結(jié)于某一個(gè)基本的知識點(diǎn)，然而所有的問題都是根據(jù)那個(gè)基本的知識點(diǎn)進(jìn)行開展的。因此，教師要加強(qiáng)學(xué)生在基礎(chǔ)知識方面的學(xué)習(xí)，還有解題方法的掌握，有效的解題方法可以幫助學(xué)生應(yīng)對不同類型的問題，提高學(xué)生的解題能力。

在現(xiàn)實(shí)生活中也會(huì)經(jīng)常遇到一些關(guān)于物理方面的問題，其實(shí)它們源于生活又高于生活，所以學(xué)好物理知識可以幫助我們有效地解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的各種問題。恰好物理模型又是連接現(xiàn)實(shí)生活與物理知識的橋梁，將所研究的現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)換為物理知識中的問題，然后根據(jù)問題轉(zhuǎn)化為模型的方式去解決問題。物理模型在物理課程中的應(yīng)用有著舉足輕重的作用，它幫助我們很好地了解了生活中以及課本中遇到的各類問題，使得問題得以快速高效的解決。如在現(xiàn)實(shí)生活中所遇到的“撞車”事故，可以模型化為物理課本中的“子彈打木塊”情況。生活中常見的交通事故，基本都是由于汽車相撞而引發(fā)的，所以對這個(gè)問題的研究是非常有必要的。對于“子彈打木塊”的模型，當(dāng)然這樣的研究還是要建立在理想的基礎(chǔ)之上的，在物理方面看來這只是一個(gè)簡單的動(dòng)量守恒問題，但是放在現(xiàn)實(shí)生活中就會(huì)知道對物理方面的研究可以大幅度地改善現(xiàn)實(shí)生活，提高人們的生活質(zhì)量和水平。

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