等效思维方法在高中物理教学中的应用

邓金丽

【摘    要】等效思维是一种较为特殊的科学思维，对于学生能力发展有着很大的促进作用。将其合理应用在高中物理教学中，不仅能帮助学生更好进行物理知识学习，而且对于课堂教学效率的提升也有着很大的帮助。基于此，本文主要针对等效思维方法在高中物理教学中的应用进行了详细分析，希望能够对相关人员有所帮助。

【关键词】等效思维方法  高中物理  教学应用

中图分类号：G4     文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.22.016

等效思维是基于事物的等同效果而做出的一种心理选择，其可以将复杂的物理过程与现象简单化，大幅度降低学生的思维活动，进而帮助学生更好学习与掌握物理知识。就当前高中生来说，在物理学习中时常会用到等效思维方法，这能帮助他们直面物理学习中的过程梳理、模型建立以及概念认知等，使得他们解决问题的思路更加清晰明了，过程也更加简单。再加上高考中的物理愈发注重学生素质与能力的考核，命题与思维关联越来越紧密。就这一角度上来说，在高中物理教学中合理应用等效思维非常有必要，不仅能极大提升学生的解题效率，而且对于课堂教学质量也有着很大的促进作用。

一、通过等效思维构建模型

在高中物理教学中，往往会涉及到理想模型建立问题。并且很多教师也清楚认识到之后构建了理想的模型，才能将物理过程清楚呈现出来。不过在实际建立中，时常出现难以完全符合既有条件的情况，而这就需要教师充分发挥自身引导作用，使得学生能够借助等效思维将之前不够理想的模型进行有效转化，从一般性认识升华至深层次以及理想的认知。例如在交流电知识点的教学过程中，高中物理教师便可以合理融入建模思维，首先让学生观看提前制作好的视频课件，让他们直接感受工业上一些大型的交流发电机，之后在进行课堂演示，带来学生观看交流发电机模型，使得学生可以近距离观察电流表指针显示，最后让学生针对实物进行交流电内涵的讨论[1]。其次，在这方面物理知识学习研究中，教师还能通过简化的物理模型替代复杂物理模型，这样学生学习理解起来则能更加轻松。而对于高中物理教师来说，则需要引导学生合理应用这一思维，通过绘图的方式将演示实验中的手摇发电机多匝线圈进行等效简化，时期转变成矩形线圈，然后放在磁场中，这也就能将这一磁场再一次进行等效简化，而学生的思维能将变得更加清晰，教师的教学自然也能更加顺利。

二、通过等效思维直观感受物理运动

物理运动是高中物理学习中非常重要的一部分，而强化等效思维和物理运动之间的联系，能够极大推动学生物理各方面能力的发展与进步。在实际物理运动教学过程中，高中物理教师应该清楚认识到，在自然界中，有很多运动形式并不是单一的运动，而是由多个分运动组合而成的复杂形式[2]。就高中物理教材内容来看，最为典型的合成运动形式便是平抛运动，所以我们以此为例，对等效思维和物理运动关联性进行探究。在平抛运动实际教学中，高中物理教师首先可以引导学生分析这一运动水平、竖直方向的不同受情况，这样能够让学生认识到两种方向运动形式的区别与特点，并得出准确的结论：平抛运动可以被当作是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成运动。而在实际的平抛运动解决过程中，学生便可以应用这一思路进行解决。如高中物理学习中时常遇见的“小船过河”问题，这一方法就非常实用，由于受到水速与船速的作用，我们完全能将小船过河过程当作是一个平抛运动。河宽为H，小船以v1速度垂直河岸前行，這时水流速为v2[3]。就这一问题来说，学生需要分析一下三个问题：一是小船能否保持垂直状态到对岸;二是小船登陆地点与其出发地点距离多长;三是小船到岸要多久。在等效思维背景下，可以将小船渡河过程当做运动状态，并且可以分解为两个方向力来进行解答，最终得出小船不能垂直到岸，到岸时间为     ，登陆点与出发点距离为       。

三、通过等效思维推动概念认知

为了更好发挥等效思维的效果，高中物理教师还可以从激发学生深层思维着手，帮助学生形成清晰的物理概念印象。例如在交变电流教学过程中，因为交变电流方向与大小会随着时间变化而呈现出周期性特点，所以学生学习理解起来并不是很容易，极易搞混。针对这一情况，高中物理教师便需要创造交变电流效果有等效替代的物理量展示机会。不过因为数学知识限制，所以只能提供基于学生当前数学能力的正弦式交变电流峰值测量与计算方法，这样很难让学生充分理解知识内容本质。所以在课堂设计中，教师有必要引导学生从多个角度进行问题思考，鼓励学生创造等效替代应用的可能性，这样学生便可以以一种简单得很定电流替代复杂的周期性变化电流，进而更好理解与掌握本课程知识内容。

除此之外，高中物理教师还得注重引导学生认清等效思维和基本概念认知之间的关联性。以电容器这一知识点教学为例，直流电不能够通过电容器的原因主要就是后者两极板隔离与绝缘介质，在交流电源两端连接电容器的时候，自由电荷其实并没有通过这层绝缘介质，在这一过程中，学生需要认识到，瞬间电压处于不断变化的状态，假如电容器极板带点，在正极板电压下降时，我们便可以合理应用等效思维。由于电荷平衡维持原理，需要减少负极板位置电子，只有这样才能使电子流出，电路才能形成电流，这边是等效思维下的交流电通过电容器现象。

四、结语

综上所述，在高中物理教学中合理应用等效思维，可以帮助学生更好感受物理学科内涵，而且还能有效避免复杂的物理计算，充分体现物理本质。不过要想在等效思维的效果更加充分的发挥出来，要求高中物理教师注重等效思维和学生认知能力之间的关系，并且给予全面性的指导。

参考文献

[1]尚平均.等效思维在高中物理解题中的应用[J].中学物理教学参考，2017，46（16）：280-281.

[2]景海霞.思维导图方法在高中物理教学中的应用[J].新西部（理论版），2015，19（06）：155-156.

[3]唐漪.等效替代思维方法在物理教学中的应用[J].读与写（教育教学刊），2014，11（10）：181-181.