等效思维在初中物理解题中的合理运用

马 民

(江苏省徐州市第十中学 221000)

将等效思维法应用在初中物理解题中，能够将原本较为复杂的问题简单化，帮助学生在解题过程中有效的简化问题.这不仅在一定程度提高其解题速度，同时还能够得学生在解题过程中不断活跃自身的解题思维，从而提高自身在物理学习中的创新能力.

一、等效思维的概念与特征

等效思维法，就是在所求结果相同的基础上，将一些较为复杂的问题进行简单化，以此帮助学生在解题过程中及时发现问题的本质.对此，在初中物理解题教学过程中，教师使用等效思维法时，要能够保证不同物理现象或模型所呈现出的意义和规律是相同的，并且是能够进行相互之间的替代转换.如运用等效思维来解决有关力学问题时，就可以将其中的一个力分解为若干个力的合成，针对一些较为复杂的平抛运动，可以将其分解为水平直线运动和自由落体运动这两个问题.之后就对这两个简单的问题进行分析.

二、运用等效思维推论物理的定理

在初中物理学习中，相关概念定理知识是必不可少的环节，全面贯彻在课堂教学中.由于其存在较多的知识点，因而需要学生在物理学习中熟练掌握概念定理知识.但是在实际中，多数学生认为物理概念内容过于枯燥，只通过背诵的方式进行记忆，势必会影响实际运用效果.在这种情况下，教师在开展物理概念知识教学时，通过等效思维的方式，帮助学生能够从已经简化的现象中，推论出相关定理知识，从而加深其对概念知识的印象.比如在学习“物块在平衡力的情况下保持匀速直线运动或者静止状态”这一概念知识时，多数学生对此都存在一定的误解.具体来说就是认为在此状态中的两种运动状态是不受力的.这种错误的观念使学生在进行解题时，经常出错.针对这种情况，教师在进行力学知识教学过程中，加强对学生在“受力平衡”即合力为零等同于“不受力”的引导，促使其能够明白二者所产生的效果是相同的.只有这样才能让学生更为全面的认识到物块受力平衡等同于不受力，进而在一定程度上加深对这节知识概念的理解，提高解题正确率.

三、运用等效思维转换物理过程

在初中物理教学过程中，教师为进一步提高学生物理解题能力，通常在习题设计中出一些比较难以理解的条件和问题.对于较为复杂的内容，学生在分辨上具有一定的困难.在这种情况下，引导学生解题时，则可通过等效思维的运用，将题型中所存在的隐含问题暴露出来，并将相关知识内容进行简化，实现快速解题的目的.在某些题目中，经常出现串联的线路.如:“串联电路中一个为定值电阻，另一个是变阻器，当这个变阻器上的电阻为多少值时，变阻器上所消耗的电功率为最大？”对于这种问题，用常规方法解决较为复杂，因此教师可借助等效思维进行解题，帮助学生发现在串联电路上，定值电阻的阻值不变，因而教师可引导学生将其与电源联想为一体，并将这个定电阻变为电源中的内阻部分.这样就使得变阻器成为电路中唯一的外电阻.之后，学生就能够通过所学的定理知识(滑动变阻器的电阻等于电源内阻时，消耗的电功率最大)，在最短的时间内解决该问题；并联滑动变阻器也可以用同样的等效法进行解决.再如：“一个游泳池中，甲乙两人相对前进，而两人之间的距离为S，实际速度分别是V1和V2.在此过程中，丙在两人间往返游泳，速度为V3.问甲乙相遇时，丙游过的距离一共有多少”.这种题型教师也可借助等效思维，将丙的实际游泳时间替换为甲乙相遇所用的时间，即t丙=t甲=t乙=S/(V1+V2).这时，学生就在教师的深入引导下，对该问题进行分析，从而得出S丙=V3S/(V1+V2)的结论.我们将较为复杂的问题转化为简单的问题，更好的帮助学生理解问题，学会解决问题.

四、运用等效思维建立物理模型

初中生在学习物理的过程中，难免会遇到比较复杂的物理问题和物理现象.如果没有在之前的学习中建立较好的学习能力，学生遇到这些问题时，容易陷入思维误区，进而在一定程度上影响其解题.例如:某容器中质量为0.5Kg的木块被细绳牵引在杯底，此时容器中的水刚好淹没木块的一半，且细绳所受的拉力正好为零，求液体的密度？之后，如果继续朝容器中注水，当水刚好达到木块上表面的时候，细绳既断则细绳承受的最大拉力是多少？ (已知ρ木=0.6×103kg/m3).在这道题目中，教师要让学生了解题目中最为关键的内容就是“细绳的拉力为零”.这时，教师就可以通过这个关键点，来建立相应的等效物理模型，即“二力平衡”物理模型.在建立好模型后，教师需要让学生结合有关浮力的定理，G木=F浮=G排液=ρ液gV排，ρ木gV木=ρ液gV木，以此求出具体的液体密度ρ液=1.2×103Kg/m3；当木块一半被淹没时绳子的拉力为零，而绳子能承受的最大拉力可以等效的建立：当绳子拉力为零到断开时，浮力的增加量即木块的重力的物理模型，F最大=G木=m木g=5N.由此可见，通过对等效思维的运用，建立相关的物理模型，不仅能够更好的帮助学生理清各个条件之间所存在的关系，同时还使得其在具体运算过程中更为清晰.

综合上述，在当前初中物理教学中，通过对等效思维法的合理运用，将原本较为复杂的物理问题转化为简单知识，使学生更为轻松的解决问题，提高自身学习效果.而对于教师来说，这种教学方式的运用，在促使学生个性发展中起到重要的作用.因而教师在对学生进行物理解题时，要能够注重对此方法的合理运用，引导学生在解题过程中灵活的使用等效思维，以此促使其提高学习能力.

总之，等效思维的合理运用在实际应用中取得较好的效果，极大的提高了课堂教学质量和教学效果.