等效思维在高中物理解题中的应用

夏光辉

(江苏省丰县中学 221700)

等效思维作为一种特殊的科学思维，能够有效促进学生综合能力的发展.而所谓的等效思维，从本质上来说，就是通过对同等效果事物的选择、替换，实现复杂问题的简单化.在高中物理解题过程中应用等效思维，则能够有效降低学生的思维难度，帮助学生在复杂的物理问题中找到一条“捷径”，通过以简代繁、以易代难等方式，有效提高学生的解题效率.

一、利用等效思维转化物理模型

复杂的高中物理题目，大多是由物理原理与实际案例相结合而产生的，学生在解题的过程中，需要排除题目中的干扰因素，选择恰当的研究对象，从而有效提取题目中的有效内容，然后通过等效思维，将题目中的物理效果，以相同效果的物理模型进行代替，使其呈现出更加直观清晰的思路，方便学生进行解答和运算，进而有效提升学生的解题效率.

二、利用等效思维转化物理过程

高中阶段的物理教学中，大部分问题所涉及的物理过程都较为复杂和繁琐，学生在解题的过程中，思维很容易受到迷惑，甚至无法利用已有的知识体系进行详细的分析，从而影响学生的解题效率.为此，教师可以在案例讲解中引导学生利用等效思维，将题目中所涉及的物理过程，通过连接和整合进行等效转化，以此来实现复杂物理现象的简单化，进而有效降低学生思维活动的难度，进一步提高教学质量与效率.

例如，在如图3所示中，已知两根一样的玻璃管A和B中，分别装着高度为h1和h2的水，中间由一根直径为d的细管相连，打开水阀k之后，A、B两管中的水逐渐持平，那么在这一过程中，大气压对水有做功吗？水的内能有什么变化吗？

在解决此问题的过程中，通过提炼题目内容可知，最终两管水达到平衡，A管里的水有变少，而B管里的水有增加，为此，可以将水流的过程，看作是将A管里的水直接移动到了B管中，水的总体积并没有发生变化，这就说明大气压在这一过程中并没有对水做功，而发生变化的这一部分水又因为降低了高度，减少了重力势能，因此水的内能有所增加.如此一来，复杂的物理过程就简化成了学生更容易理解和接受的等效过程.

三、利用等效思维转化物理条件

物理问题一般都会存在两部分条件，一种是题目中对于物理问题的直接描述，还有一种就是物理过程中的隐藏条件，而这些隐藏条件往往更能体现物理问题的本质.因此在高中物理的解题中，面对如此复杂的物理条件，学生们可以利用等效思维通过类比的方法，将一些类似的物理条件进行等效转换，将题目中的关键条件进行简化，从而有效化解所遇到的解题难点，进一步提高解题效率.

四、利用等效思维转化物理图形

高中物理的题目中大多伴随着复杂的物理图形，无形中加大了学生的理解难度，尤其是在电路部分中，复杂的电路图形很容易困住学生的解题思维.为此，教师可以利用等效思维，引导学生通过梳理题目中的电阻、电源等条件，将题目中的复杂物理图形进行简化使其一目了然.如此一来，不仅能够逐渐消除学生对复杂物理题目的恐惧，同时还能够帮助学生整理解题思路，提高解题效率.

综上所述，在高中物理解题中灵活运用等效思维，能够很好的帮助学生将复杂的问题简单化，进而准确把握题目中物理问题的本质，在提升学生解题效率的同时，还能够锻炼学生的思维能力，为学生物理综合素养的培养与提升，奠定良好基础.