等效思維在高中物理解題中的應(yīng)用

夏光輝

(江蘇省豐縣中學(xué) 221700)

等效思維作為一種特殊的科學(xué)思維，能夠有效促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展.而所謂的等效思維，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)同等效果事物的選擇、替換，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化.在高中物理解題過(guò)程中應(yīng)用等效思維，則能夠有效降低學(xué)生的思維難度，幫助學(xué)生在復(fù)雜的物理問(wèn)題中找到一條“捷徑”，通過(guò)以簡(jiǎn)代繁、以易代難等方式，有效提高學(xué)生的解題效率.

一、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理模型

復(fù)雜的高中物理題目，大多是由物理原理與實(shí)際案例相結(jié)合而產(chǎn)生的，學(xué)生在解題的過(guò)程中，需要排除題目中的干擾因素，選擇恰當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象，從而有效提取題目中的有效內(nèi)容，然后通過(guò)等效思維，將題目中的物理效果，以相同效果的物理模型進(jìn)行代替，使其呈現(xiàn)出更加直觀清晰的思路，方便學(xué)生進(jìn)行解答和運(yùn)算，進(jìn)而有效提升學(xué)生的解題效率.

二、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理過(guò)程

高中階段的物理教學(xué)中，大部分問(wèn)題所涉及的物理過(guò)程都較為復(fù)雜和繁瑣，學(xué)生在解題的過(guò)程中，思維很容易受到迷惑，甚至無(wú)法利用已有的知識(shí)體系進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而影響學(xué)生的解題效率.為此，教師可以在案例講解中引導(dǎo)學(xué)生利用等效思維，將題目中所涉及的物理過(guò)程，通過(guò)連接和整合進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物理現(xiàn)象的簡(jiǎn)單化，進(jìn)而有效降低學(xué)生思維活動(dòng)的難度，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量與效率.

例如，在如圖3所示中，已知兩根一樣的玻璃管A和B中，分別裝著高度為h1和h2的水，中間由一根直徑為d的細(xì)管相連，打開(kāi)水閥k之后，A、B兩管中的水逐漸持平，那么在這一過(guò)程中，大氣壓對(duì)水有做功嗎？水的內(nèi)能有什么變化嗎？

在解決此問(wèn)題的過(guò)程中，通過(guò)提煉題目?jī)?nèi)容可知，最終兩管水達(dá)到平衡，A管里的水有變少，而B(niǎo)管里的水有增加，為此，可以將水流的過(guò)程，看作是將A管里的水直接移動(dòng)到了B管中，水的總體積并沒(méi)有發(fā)生變化，這就說(shuō)明大氣壓在這一過(guò)程中并沒(méi)有對(duì)水做功，而發(fā)生變化的這一部分水又因?yàn)榻档土烁叨龋瑴p少了重力勢(shì)能，因此水的內(nèi)能有所增加.如此一來(lái)，復(fù)雜的物理過(guò)程就簡(jiǎn)化成了學(xué)生更容易理解和接受的等效過(guò)程.

三、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理?xiàng)l件

物理問(wèn)題一般都會(huì)存在兩部分條件，一種是題目中對(duì)于物理問(wèn)題的直接描述，還有一種就是物理過(guò)程中的隱藏條件，而這些隱藏條件往往更能體現(xiàn)物理問(wèn)題的本質(zhì).因此在高中物理的解題中，面對(duì)如此復(fù)雜的物理?xiàng)l件，學(xué)生們可以利用等效思維通過(guò)類比的方法，將一些類似的物理?xiàng)l件進(jìn)行等效轉(zhuǎn)換，將題目中的關(guān)鍵條件進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而有效化解所遇到的解題難點(diǎn)，進(jìn)一步提高解題效率.

四、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理圖形

高中物理的題目中大多伴隨著復(fù)雜的物理圖形，無(wú)形中加大了學(xué)生的理解難度，尤其是在電路部分中，復(fù)雜的電路圖形很容易困住學(xué)生的解題思維.為此，教師可以利用等效思維，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)梳理題目中的電阻、電源等條件，將題目中的復(fù)雜物理圖形進(jìn)行簡(jiǎn)化使其一目了然.如此一來(lái)，不僅能夠逐漸消除學(xué)生對(duì)復(fù)雜物理題目的恐懼，同時(shí)還能夠幫助學(xué)生整理解題思路，提高解題效率.

綜上所述，在高中物理解題中靈活運(yùn)用等效思維，能夠很好的幫助學(xué)生將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，進(jìn)而準(zhǔn)確把握題目中物理問(wèn)題的本質(zhì)，在提升學(xué)生解題效率的同時(shí)，還能夠鍛煉學(xué)生的思維能力，為學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升，奠定良好基礎(chǔ).