高中物理解題中的轉(zhuǎn)化策略探微

任四霞

(安徽省桐城中學(xué) 231403)

轉(zhuǎn)化教學(xué)的策略，本質(zhì)上就是將一個(gè)復(fù)雜、新情境的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為一些比較簡(jiǎn)單、容易解決的規(guī)范性問(wèn)題，進(jìn)而幫助學(xué)生建立創(chuàng)造性的思維認(rèn)識(shí)，深化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn).在具體執(zhí)行的過(guò)程中，對(duì)于轉(zhuǎn)化策略的內(nèi)容，教師要將轉(zhuǎn)化對(duì)象、轉(zhuǎn)化策略和轉(zhuǎn)化目標(biāo)設(shè)定為基礎(chǔ)性的要素，同時(shí)整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，也可以根據(jù)相關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖幫助學(xué)生進(jìn)行分析，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)其掌握正確的物理學(xué)習(xí)思維.

一、等效轉(zhuǎn)化策略

在高中物理教學(xué)的過(guò)程中，等效轉(zhuǎn)化的內(nèi)容也即是等效替代，這是一種極為重要的思維策略，在對(duì)那些實(shí)際的物理問(wèn)題進(jìn)行解決的時(shí)候，教師不妨利用等效轉(zhuǎn)化策略，幫助學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題的本質(zhì)性規(guī)律展開(kāi)探究，進(jìn)而使那些隱含的條件明朗化、抽象的問(wèn)題具體化.在操作中，可以從事物的等同效果出發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、等效，并且比較容易研究的物理知識(shí).

例1如圖1所示，電路上存在8個(gè)不同的電阻，已知R1為12Ω，其余電阻的阻值未知，通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)A、B兩點(diǎn)間的總電阻為4Ω，現(xiàn)在將R1換成阻值為6Ω的電阻，試求出A、B兩點(diǎn)間總電阻的阻值為( ).

二、虛設(shè)轉(zhuǎn)化策略

在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，虛設(shè)轉(zhuǎn)化策略主要就是利用假設(shè)和虛擬的方法，對(duì)那些物理研究對(duì)象，或者是物理解題過(guò)程展開(kāi)重新的設(shè)定，進(jìn)而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些比較清晰、熟悉的物理學(xué)習(xí)模型，使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，進(jìn)而對(duì)解題起到輔助的作用.在對(duì)這種方法進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，教師要幫助學(xué)生理解其實(shí)效性，幫助學(xué)生體會(huì)到這套轉(zhuǎn)化方法的優(yōu)越性，但同時(shí)也應(yīng)該注重合理性，不能生搬硬套.

例2已知物體從靜止的狀態(tài)，沿直線以加速度a1進(jìn)行勻加速運(yùn)動(dòng)，后期以加速度a2的狀態(tài)做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止.物體運(yùn)動(dòng)的總路程是s，求出物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.

解析在對(duì)這道題目進(jìn)行解決的時(shí)候，為了幫助學(xué)生進(jìn)一步理解題目?jī)?nèi)容，教師在解題的時(shí)候，應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)常規(guī)的解法展開(kāi)認(rèn)識(shí)，也即是利用分段列式的操作進(jìn)行求解，但是這樣整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程比較復(fù)雜，所以不妨利用虛設(shè)轉(zhuǎn)化的方式，將原來(lái)的變速運(yùn)動(dòng)內(nèi)容，轉(zhuǎn)化為加速度為a、運(yùn)動(dòng)總時(shí)間相同、最大速度相同、總路程相同的勻加速運(yùn)動(dòng)，這樣整個(gè)解題過(guò)程將變得更為簡(jiǎn)單，便于學(xué)生快速、準(zhǔn)確的求出結(jié)果.

三、正反轉(zhuǎn)化策略

針對(duì)高中物理問(wèn)題，在解決的過(guò)程中，大家常用的推理方法有正向推理，和反向推理，前者是用因?qū)Ч?，也是幫助學(xué)生建立分析物理問(wèn)題的習(xí)慣性思維方法，后者是用果索因，可能這種推理手段并不常見(jiàn)，所以學(xué)生的認(rèn)識(shí)不是十分的深刻.教師在教學(xué)過(guò)程中，不妨鼓勵(lì)學(xué)生在一些解題困境中，展開(kāi)反向推理操作，有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生順?biāo)寄嫱?，這對(duì)于強(qiáng)化學(xué)生靈活性的解題思路大有幫助.

例3如圖2所示，充電的平行板電容器的極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩板間的距離為d，現(xiàn)有一帶點(diǎn)微粒從極板的左邊緣射入到電場(chǎng)中，帶點(diǎn)微粒最后從上極板的右邊緣射出，求帶電微粒射入電場(chǎng)的速度與下極板所呈現(xiàn)出的夾角度數(shù).

分析在對(duì)這道題目進(jìn)行解決的時(shí)候，由于題目中所給出的條件較少，如果采用正向推理的方法，那么一些解題內(nèi)容存在著超綱的問(wèn)題，但是如果利用運(yùn)動(dòng)的可逆原理進(jìn)行思考，教師則可以幫助大家對(duì)正反轉(zhuǎn)化的策略進(jìn)行應(yīng)用，將帶電微?？醋魇且运匠跛俣葀0cosθ，從上極板右邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)至下極板左邊緣，以速度v0射出，這樣整個(gè)解題步驟將更為簡(jiǎn)單.

四、數(shù)形轉(zhuǎn)化策略

對(duì)于數(shù)形轉(zhuǎn)化的內(nèi)容，相信大多數(shù)學(xué)生都不會(huì)陌生，在對(duì)這類(lèi)策略進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，教師可以幫助學(xué)生對(duì)那些計(jì)算量較大，卻分析難度較高的問(wèn)題，展開(kāi)數(shù)形分析，借助幾何圖形，或者是一些物理圖像，將物理量轉(zhuǎn)化為比較動(dòng)態(tài)、直觀的幾何量，這樣對(duì)于物理問(wèn)題，學(xué)生能夠展開(kāi)定性、定量的分析，進(jìn)而收到事半功倍的解題效果.這方面的內(nèi)容比較具有代表性，所以教師在應(yīng)用的時(shí)候，不妨將數(shù)學(xué)知識(shí)引入到物理教學(xué)的過(guò)程中來(lái).

總而言之，在高中物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)于轉(zhuǎn)化策略的應(yīng)用，教師不妨結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，提出一些針對(duì)性較強(qiáng)的教學(xué)策略，盡可能深化學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，幫助其獲得更為多元性的學(xué)習(xí)理解，這樣不僅僅能夠強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，對(duì)其未來(lái)的學(xué)習(xí)發(fā)展也是大有裨益.