中學物理教學中轉換思維的應用探究

石兵兵

[摘 要]轉換思維在高中物理中是常用的一類解題方法，它猶如一把“金鑰匙”，幫助學生開啟物理知識的一扇大門。教學中應用轉換思維，可以解決諸多類型的物理問題，實現陌生問題熟悉化、復雜問題簡單化、抽象問題具體化、靜態問題動態化、實際問題模型化等，讓學生輕松愉快地學習并掌握物理課程知識，逐步提高學生的解題能力和物理素養。

[關鍵詞]中學物理；轉換思維；解題方法

物理是一門比較綜合的科目，它涵蓋了許多方面的知識，也正是因為如此，學生在學習物理的時候要講究學習方法。同樣的對于教師來說，教授物理課程也要講究教學策略。教師要教授學生的是解題時的技巧，讓學生可以以不變應萬變，這時轉換思維就是一種非常好的解題策略，也是教師在教學過程中特別要注意教授給學生的一種解題的技巧和思路，它將復雜的問題簡單化、抽象的問題具體化、陌生的問題熟悉化等等，讓學生感到豁然開朗。它一般適用于直接解答比較困難的題型，需要我們對原問題進行一系列的轉換，培養學生的邏輯能力和觀察能力，當然還要有比較扎實的基礎知識才能夠做到這一點。轉換思維在高中物理中是常用的一類解題方法，也是教師教學中的重點所在。

一、利用轉換思維，實現陌生問題熟悉化

對于轉換思維，我們可以理解為等價轉換，也可以理解為非等價轉換，只要能達到我們所需要的目的即可。而對于轉換的對象，既可以是已知條件、未知量，也可以是問題的結論，這只是我們一種解題的思路，希望通過將原問題進行一些轉換后，產生的新問題要比原有的問題簡單得多，并且幫助我們最終解決原問題。這樣的轉換是一種比較好的選擇。

學生面對一些陌生的問題時就可以選擇利用轉換思維來進行解答，將陌生的問題熟悉化，轉換為常見一些問題，或者將一些未知量通過已知量表示出來，幫助學生了解各個量之間的關系，以便他們運用熟悉的方法求解，這是解決物理問題時常見的一種策略，同時轉換思維也可以讓我們取得事半功倍的教學效果。如教師在講解“質點、參考系和坐標系”內容時，學生從未接觸過物理課程，對于這方面的知識并不了解，對于“質點”的概念教師可以把這個概念轉換為一個“有質量的點”，這樣理解起來就簡單得多了。在對“‘單擺的概念是建立在‘質點的基礎之上的”這一問題的理解時，由于“單擺”對于學生來說也是一個比較陌生的詞匯，教師可以利用“蕩秋千”這種類似于“單擺”并且學生又比較了解的事例來解釋“單擺”的概念，這樣將一些陌生的概念轉換為熟悉的問題，學生理解起來就會簡單方便得多，同時對學生的聯想能力也是一種有效的鍛煉。

二、借助轉換思維，實現復雜問題簡單化

轉換思維是一種有效且簡單的解題方法，關鍵在于學生要把握住題目的要點并且可以恰當處理這些關鍵點，那么所有的問題便都會迎刃而解。轉換思維的應用，不但會提高學生的學習能力，而且還會引發學生解題方面的靈感，幫助學生在解題時提升大腦的活躍程度，問題解決起來就會如行云流水般通暢無阻。

關于一些特別復雜的問題，我們沒有更好的解題辦法，只能是根據題目將原問題進行分析、理解，然后將題目中各個量之間的關系進行整理，這樣我們便可做到條理清晰、主次分明。這時我們就是運用了轉換的思想，將一個復雜的問題轉換為幾個簡單、易于求解的小問題，將難以入手的問題進行分解轉換為簡單的概念，然后通過對新問題的觀察、理解，一步一步地解決原來的問題。如關于“勻變速直線的研究”的講解，整章結束后，教師在復習、歸納的過程中，可以讓學生對機動車輛的啟動過程進行分析，對于這個問題學生首先肯定是無從下手的。教師可以將問題進行分解、簡化，最終就是要我們描述機動車輛啟動時包括幾個步驟，這相比原有的問題要簡單得多，學生要分段描述，即勻加速階段、變加速階段、勻速階段，然后再對每個階段進行簡要的分析即可。

三、通過轉換思維，實現抽象問題具體化

細想一下，轉換思維是可以貫穿整個高中時代的，無論是語、數、英方面，還是物、化、生方面的問題，學生都可以運用轉換思維去解決，這可謂是一個以不變應萬變的方法。轉換思維的方法解決的是許多的問題而不僅僅局限于一個問題，所以學生要掌握的是轉換思維的方法，而不僅僅是解決的那個問題。因此，培養學生的轉化意識，教育學生注意總結解題經驗、方法，是教學的重中之重。

在解題過程中，常常會遇到一些非常抽象的問題，讓學生無從下手。其實學生對于抽象化的問題還是比較畏懼的，抽象的問題沒有一些具體的概念，不會像平常的題型一樣一眼就可以看出哪種方法可以解決它，所以需要學生應用轉換思維的方法將抽象的問題化為具體的問題，使得之前問題中各個量之間的關系可以一目了然，或許會激發學生創造性的解題思路。抽象問題具體化過程中，常常會伴隨著數形的結合，這樣學生在解題的過程中也對問題有更深刻的理解。如在學習“動量守恒定律”“能量守恒定律”過程中，這些定律本就建立在理論的基礎上通過實踐得到證明，它們不像一件真正可以看得見、摸得著的物體，這些是在理想的條件下成立的，學生也要懂得這個道理。如：一輛速度為V的小車撞擊到一輛靜止的小車，靜止的小車頂端有一場為a的木塊，碰撞的結果使得a由靜止車的車頂運動到運動車的車頂，求車和木塊共同的運動速度。這類問題在學生看來無從下手，它是典型的運用能量和動量守恒解決的問題，所以學生可以利用轉換思維，運用數形結合方法，解決該問題。

四、掌握轉換思維，實現靜態問題動態化

物理課程學習的好壞，興趣是非常重要的一個因素，要想讓學生對物理產生興趣，教師就要有一個比較好的入門方法，帶領學生領略物理知識的神奇與奧妙。除此之外，教師還需要有較好的學習方法、解題方法，讓學生在學習、解題過程中體驗到一些成就感，那樣才能激勵他們在物理課程上的學習，調動他們學習物理的積極性以及對物理理論知識的掌握，達到提高學生物理能力的目的。

要想學好物理，就要求學生擁有扎實的物理理論基礎，在遇到不同的問題時都要從根源出發，找出事物的本質，以達到更好地解決問題。其實解決問題不是目的，我們最終的目的是要學生真正地掌握這類問題的本質，而不是僅僅會解決問題。遇到的許多問題中在靜態的條件下也可以得出問題的結論，但是解題過程往往要比動態下的復雜得多，也難懂得多。所以，可以運用轉換思維將靜態的問題轉化為動態形式的問題，對一般變動的問題進行研究去解決特殊的、確定的情況，我們可以稱其為以動求靜的處理方式，定會收到奇妙的效果。如在學習“圓周運動”時，大家知道物體的運動是絕對的，靜止是相對的，所以參考系的選擇決定研究的物體的狀態是運動還是靜止，在這種情況下，如果靜止的情況下不好解決，那么就選擇相對運動的條件去解決，物體作圓周運動時相對于圓心一點來說的。因此參考系的選擇也是非常重要的。

五、運用轉換思維，實現實際問題模型化

物理課程的學習重點還在于學生對物理基礎知識的掌握，其實不單單是物理科目，其他的科目也是這樣，所有的問題在你追本溯源的情況下，基本都會歸結于某一個基本的知識點，然而所有的問題都是根據那個基本的知識點進行開展的。因此，教師要加強學生在基礎知識方面的學習，還有解題方法的掌握，有效的解題方法可以幫助學生應對不同類型的問題，提高學生的解題能力。

在現實生活中也會經常遇到一些關于物理方面的問題，其實它們源于生活又高于生活，所以學好物理知識可以幫助我們有效地解決現實生活中遇到的各種問題。恰好物理模型又是連接現實生活與物理知識的橋梁，將所研究的現實問題轉換為物理知識中的問題，然后根據問題轉化為模型的方式去解決問題。物理模型在物理課程中的應用有著舉足輕重的作用，它幫助我們很好地了解了生活中以及課本中遇到的各類問題，使得問題得以快速高效的解決。如在現實生活中所遇到的“撞車”事故，可以模型化為物理課本中的“子彈打木塊”情況。生活中常見的交通事故，基本都是由于汽車相撞而引發的，所以對這個問題的研究是非常有必要的。對于“子彈打木塊”的模型，當然這樣的研究還是要建立在理想的基礎之上的，在物理方面看來這只是一個簡單的動量守恒問題，但是放在現實生活中就會知道對物理方面的研究可以大幅度地改善現實生活，提高人們的生活質量和水平。

責任編輯 一 覺