等效思維方法在高中物理教學中的應用

鄧金麗

【摘 ? ?要】等效思維是一種較為特殊的科學思維，對于學生能力發展有著很大的促進作用。將其合理應用在高中物理教學中，不僅能幫助學生更好進行物理知識學習，而且對于課堂教學效率的提升也有著很大的幫助。基于此，本文主要針對等效思維方法在高中物理教學中的應用進行了詳細分析，希望能夠對相關人員有所幫助。

【關鍵詞】等效思維方法 ?高中物理 ?教學應用

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：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，其可以將復雜的物理過程與現象簡單化，大幅度降低學生的思維活動，進而幫助學生更好學習與掌握物理知識。就當前高中生來說，在物理學習中時常會用到等效思維方法，這能幫助他們直面物理學習中的過程梳理、模型建立以及概念認知等，使得他們解決問題的思路更加清晰明了，過程也更加簡單。再加上高考中的物理愈發注重學生素質與能力的考核，命題與思維關聯越來越緊密。就這一角度上來說，在高中物理教學中合理應用等效思維非常有必要，不僅能極大提升學生的解題效率，而且對于課堂教學質量也有著很大的促進作用。

一、通過等效思維構建模型

在高中物理教學中，往往會涉及到理想模型建立問題。并且很多教師也清楚認識到之后構建了理想的模型，才能將物理過程清楚呈現出來。不過在實際建立中，時常出現難以完全符合既有條件的情況，而這就需要教師充分發揮自身引導作用，使得學生能夠借助等效思維將之前不夠理想的模型進行有效轉化，從一般性認識升華至深層次以及理想的認知。例如在交流電知識點的教學過程中，高中物理教師便可以合理融入建模思維，首先讓學生觀看提前制作好的視頻課件，讓他們直接感受工業上一些大型的交流發電機，之后在進行課堂演示，帶來學生觀看交流發電機模型，使得學生可以近距離觀察電流表指針顯示，最后讓學生針對實物進行交流電內涵的討論[1]。其次，在這方面物理知識學習研究中，教師還能通過簡化的物理模型替代復雜物理模型，這樣學生學習理解起來則能更加輕松。而對于高中物理教師來說，則需要引導學生合理應用這一思維，通過繪圖的方式將演示實驗中的手搖發電機多匝線圈進行等效簡化，時期轉變成矩形線圈，然后放在磁場中，這也就能將這一磁場再一次進行等效簡化，而學生的思維能將變得更加清晰，教師的教學自然也能更加順利。

二、通過等效思維直觀感受物理運動

物理運動是高中物理學習中非常重要的一部分，而強化等效思維和物理運動之間的聯系，能夠極大推動學生物理各方面能力的發展與進步。在實際物理運動教學過程中，高中物理教師應該清楚認識到，在自然界中，有很多運動形式并不是單一的運動，而是由多個分運動組合而成的復雜形式[2]。就高中物理教材內容來看，最為典型的合成運動形式便是平拋運動，所以我們以此為例，對等效思維和物理運動關聯性進行探究。在平拋運動實際教學中，高中物理教師首先可以引導學生分析這一運動水平、豎直方向的不同受情況，這樣能夠讓學生認識到兩種方向運動形式的區別與特點，并得出準確的結論：平拋運動可以被當作是水平方向勻速直線運動和豎直方向自由落體運動的合成運動。而在實際的平拋運動解決過程中，學生便可以應用這一思路進行解決。如高中物理學習中時常遇見的“小船過河”問題，這一方法就非常實用，由于受到水速與船速的作用，我們完全能將小船過河過程當作是一個平拋運動。河寬為H，小船以v1速度垂直河岸前行，這時水流速為v2[3]。就這一問題來說，學生需要分析一下三個問題：一是小船能否保持垂直狀態到對岸;二是小船登陸地點與其出發地點距離多長;三是小船到岸要多久。在等效思維背景下，可以將小船渡河過程當做運動狀態，并且可以分解為兩個方向力來進行解答，最終得出小船不能垂直到岸，到岸時間為 ? ? ，登陸點與出發點距離為 ? ? ? 。

三、通過等效思維推動概念認知

為了更好發揮等效思維的效果，高中物理教師還可以從激發學生深層思維著手，幫助學生形成清晰的物理概念印象。例如在交變電流教學過程中，因為交變電流方向與大小會隨著時間變化而呈現出周期性特點，所以學生學習理解起來并不是很容易，極易搞混。針對這一情況，高中物理教師便需要創造交變電流效果有等效替代的物理量展示機會。不過因為數學知識限制，所以只能提供基于學生當前數學能力的正弦式交變電流峰值測量與計算方法，這樣很難讓學生充分理解知識內容本質。所以在課堂設計中，教師有必要引導學生從多個角度進行問題思考，鼓勵學生創造等效替代應用的可能性，這樣學生便可以以一種簡單得很定電流替代復雜的周期性變化電流，進而更好理解與掌握本課程知識內容。

除此之外，高中物理教師還得注重引導學生認清等效思維和基本概念認知之間的關聯性。以電容器這一知識點教學為例，直流電不能夠通過電容器的原因主要就是后者兩極板隔離與絕緣介質，在交流電源兩端連接電容器的時候，自由電荷其實并沒有通過這層絕緣介質，在這一過程中，學生需要認識到，瞬間電壓處于不斷變化的狀態，假如電容器極板帶點，在正極板電壓下降時，我們便可以合理應用等效思維。由于電荷平衡維持原理，需要減少負極板位置電子，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電容器現象。

四、結語

綜上所述，在高中物理教學中合理應用等效思維，可以幫助學生更好感受物理學科內涵，而且還能有效避免復雜的物理計算，充分體現物理本質。不過要想在等效思維的效果更加充分的發揮出來，要求高中物理教師注重等效思維和學生認知能力之間的關系，并且給予全面性的指導。

參考文獻

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

[2]景海霞.思維導圖方法在高中物理教學中的應用[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中的應用[J].讀與寫（教育教學刊），2014，11（10）：181-181.