等效思維方法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

鄧金麗

【摘 ? ?要】等效思維是一種較為特殊的科學(xué)思維，對(duì)于學(xué)生能力發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用。將其合理應(yīng)用在高中物理教學(xué)中，不僅能幫助學(xué)生更好進(jìn)行物理知識(shí)學(xué)習(xí)，而且對(duì)于課堂教學(xué)效率的提升也有著很大的幫助?；诖?，本文主要針對(duì)等效思維方法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員有所幫助。

【關(guān)鍵詞】等效思維方法 ?高中物理 ?教學(xué)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.22.016

等效思維是基于事物的等同效果而做出的一種心理選擇，其可以將復(fù)雜的物理過(guò)程與現(xiàn)象簡(jiǎn)單化，大幅度降低學(xué)生的思維活動(dòng)，進(jìn)而幫助學(xué)生更好學(xué)習(xí)與掌握物理知識(shí)。就當(dāng)前高中生來(lái)說(shuō)，在物理學(xué)習(xí)中時(shí)常會(huì)用到等效思維方法，這能幫助他們直面物理學(xué)習(xí)中的過(guò)程梳理、模型建立以及概念認(rèn)知等，使得他們解決問(wèn)題的思路更加清晰明了，過(guò)程也更加簡(jiǎn)單。再加上高考中的物理愈發(fā)注重學(xué)生素質(zhì)與能力的考核，命題與思維關(guān)聯(lián)越來(lái)越緊密。就這一角度上來(lái)說(shuō)，在高中物理教學(xué)中合理應(yīng)用等效思維非常有必要，不僅能極大提升學(xué)生的解題效率，而且對(duì)于課堂教學(xué)質(zhì)量也有著很大的促進(jìn)作用。

一、通過(guò)等效思維構(gòu)建模型

在高中物理教學(xué)中，往往會(huì)涉及到理想模型建立問(wèn)題。并且很多教師也清楚認(rèn)識(shí)到之后構(gòu)建了理想的模型，才能將物理過(guò)程清楚呈現(xiàn)出來(lái)。不過(guò)在實(shí)際建立中，時(shí)常出現(xiàn)難以完全符合既有條件的情況，而這就需要教師充分發(fā)揮自身引導(dǎo)作用，使得學(xué)生能夠借助等效思維將之前不夠理想的模型進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，從一般性認(rèn)識(shí)升華至深層次以及理想的認(rèn)知。例如在交流電知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程中，高中物理教師便可以合理融入建模思維，首先讓學(xué)生觀看提前制作好的視頻課件，讓他們直接感受工業(yè)上一些大型的交流發(fā)電機(jī)，之后在進(jìn)行課堂演示，帶來(lái)學(xué)生觀看交流發(fā)電機(jī)模型，使得學(xué)生可以近距離觀察電流表指針顯示，最后讓學(xué)生針對(duì)實(shí)物進(jìn)行交流電內(nèi)涵的討論[1]。其次，在這方面物理知識(shí)學(xué)習(xí)研究中，教師還能通過(guò)簡(jiǎn)化的物理模型替代復(fù)雜物理模型，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)理解起來(lái)則能更加輕松。而對(duì)于高中物理教師來(lái)說(shuō)，則需要引導(dǎo)學(xué)生合理應(yīng)用這一思維，通過(guò)繪圖的方式將演示實(shí)驗(yàn)中的手搖發(fā)電機(jī)多匝線圈進(jìn)行等效簡(jiǎn)化，時(shí)期轉(zhuǎn)變成矩形線圈，然后放在磁場(chǎng)中，這也就能將這一磁場(chǎng)再一次進(jìn)行等效簡(jiǎn)化，而學(xué)生的思維能將變得更加清晰，教師的教學(xué)自然也能更加順利。

二、通過(guò)等效思維直觀感受物理運(yùn)動(dòng)

物理運(yùn)動(dòng)是高中物理學(xué)習(xí)中非常重要的一部分，而強(qiáng)化等效思維和物理運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系，能夠極大推動(dòng)學(xué)生物理各方面能力的發(fā)展與進(jìn)步。在實(shí)際物理運(yùn)動(dòng)教學(xué)過(guò)程中，高中物理教師應(yīng)該清楚認(rèn)識(shí)到，在自然界中，有很多運(yùn)動(dòng)形式并不是單一的運(yùn)動(dòng)，而是由多個(gè)分運(yùn)動(dòng)組合而成的復(fù)雜形式[2]。就高中物理教材內(nèi)容來(lái)看，最為典型的合成運(yùn)動(dòng)形式便是平拋運(yùn)動(dòng)，所以我們以此為例，對(duì)等效思維和物理運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行探究。在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)際教學(xué)中，高中物理教師首先可以引導(dǎo)學(xué)生分析這一運(yùn)動(dòng)水平、豎直方向的不同受情況，這樣能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到兩種方向運(yùn)動(dòng)形式的區(qū)別與特點(diǎn)，并得出準(zhǔn)確的結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)可以被當(dāng)作是水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。而在實(shí)際的平拋運(yùn)動(dòng)解決過(guò)程中，學(xué)生便可以應(yīng)用這一思路進(jìn)行解決。如高中物理學(xué)習(xí)中時(shí)常遇見(jiàn)的“小船過(guò)河”問(wèn)題，這一方法就非常實(shí)用，由于受到水速與船速的作用，我們完全能將小船過(guò)河過(guò)程當(dāng)作是一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)。河寬為H，小船以v1速度垂直河岸前行，這時(shí)水流速為v2[3]。就這一問(wèn)題來(lái)說(shuō)，學(xué)生需要分析一下三個(gè)問(wèn)題：一是小船能否保持垂直狀態(tài)到對(duì)岸;二是小船登陸地點(diǎn)與其出發(fā)地點(diǎn)距離多長(zhǎng);三是小船到岸要多久。在等效思維背景下，可以將小船渡河過(guò)程當(dāng)做運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且可以分解為兩個(gè)方向力來(lái)進(jìn)行解答，最終得出小船不能垂直到岸，到岸時(shí)間為 ? ? ，登陸點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)距離為 ? ? ? 。

三、通過(guò)等效思維推動(dòng)概念認(rèn)知

為了更好發(fā)揮等效思維的效果，高中物理教師還可以從激發(fā)學(xué)生深層思維著手，幫助學(xué)生形成清晰的物理概念印象。例如在交變電流教學(xué)過(guò)程中，因?yàn)榻蛔冸娏鞣较蚺c大小會(huì)隨著時(shí)間變化而呈現(xiàn)出周期性特點(diǎn)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)理解起來(lái)并不是很容易，極易搞混。針對(duì)這一情況，高中物理教師便需要?jiǎng)?chuàng)造交變電流效果有等效替代的物理量展示機(jī)會(huì)。不過(guò)因?yàn)閿?shù)學(xué)知識(shí)限制，所以只能提供基于學(xué)生當(dāng)前數(shù)學(xué)能力的正弦式交變電流峰值測(cè)量與計(jì)算方法，這樣很難讓學(xué)生充分理解知識(shí)內(nèi)容本質(zhì)。所以在課堂設(shè)計(jì)中，教師有必要引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度進(jìn)行問(wèn)題思考，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造等效替代應(yīng)用的可能性，這樣學(xué)生便可以以一種簡(jiǎn)單得很定電流替代復(fù)雜的周期性變化電流，進(jìn)而更好理解與掌握本課程知識(shí)內(nèi)容。

除此之外，高中物理教師還得注重引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清等效思維和基本概念認(rèn)知之間的關(guān)聯(lián)性。以電容器這一知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例，直流電不能夠通過(guò)電容器的原因主要就是后者兩極板隔離與絕緣介質(zhì)，在交流電源兩端連接電容器的時(shí)候，自由電荷其實(shí)并沒(méi)有通過(guò)這層絕緣介質(zhì)，在這一過(guò)程中，學(xué)生需要認(rèn)識(shí)到，瞬間電壓處于不斷變化的狀態(tài)，假如電容器極板帶點(diǎn)，在正極板電壓下降時(shí)，我們便可以合理應(yīng)用等效思維。由于電荷平衡維持原理，需要減少負(fù)極板位置電子，只有這樣才能使電子流出，電路才能形成電流，這邊是等效思維下的交流電通過(guò)電容器現(xiàn)象。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中物理教學(xué)中合理應(yīng)用等效思維，可以幫助學(xué)生更好感受物理學(xué)科內(nèi)涵，而且還能有效避免復(fù)雜的物理計(jì)算，充分體現(xiàn)物理本質(zhì)。不過(guò)要想在等效思維的效果更加充分的發(fā)揮出來(lái)，要求高中物理教師注重等效思維和學(xué)生認(rèn)知能力之間的關(guān)系，并且給予全面性的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]尚平均.等效思維在高中物理解題中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2017，46（16）：280-281.

[2]景海霞.思維導(dǎo)圖方法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].新西部（理論版），2015，19（06）：155-156.

[3]唐漪.等效替代思維方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].讀與寫(xiě)（教育教學(xué)刊），2014，11（10）：181-181.