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 221700)

等效思維作為一種特殊的科學思維，能夠有效促進學生綜合能力的發(fā)展.而所謂的等效思維，從本質(zhì)上來說，就是通過對同等效果事物的選擇、替換，實現(xiàn)復雜問題的簡單化.在高中物理解題過程中應(yīng)用等效思維，則能夠有效降低學生的思維難度，幫助學生在復雜的物理問題中找到一條“捷徑”，通過以簡代繁、以易代難等方式，有效提高學生的解題效率.

一、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理模型

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

二、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理過程

高中階段的物理教學中，大部分問題所涉及的物理過程都較為復雜和繁瑣，學生在解題的過程中，思維很容易受到迷惑，甚至無法利用已有的知識體系進行詳細的分析，從而影響學生的解題效率.為此，教師可以在案例講解中引導學生利用等效思維，將題目中所涉及的物理過程，通過連接和整合進行等效轉(zhuǎn)化，以此來實現(xiàn)復雜物理現(xiàn)象的簡單化，進而有效降低學生思維活動的難度，進一步提高教學質(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的細管相連，打開水閥k之后，A、B兩管中的水逐漸持平，那么在這一過程中，大氣壓對水有做功嗎？水的內(nèi)能有什么變化嗎？

在解決此問題的過程中，通過提煉題目內(nèi)容可知，最終兩管水達到平衡，A管里的水有變少，而B管里的水有增加，為此，可以將水流的過程，看作是將A管里的水直接移動到了B管中，水的總體積并沒有發(fā)生變化，這就說明大氣壓在這一過程中并沒有對水做功，而發(fā)生變化的這一部分水又因為降低了高度，減少了重力勢能，因此水的內(nèi)能有所增加.如此一來，復雜的物理過程就簡化成了學生更容易理解和接受的等效過程.

三、利用等效思維轉(zhuǎn)化物理條件

物理問題一般都會存在兩部分條件，一種是題目中對于物理問題的直接描述，還有一種就是物理過程中的隱藏條件，而這些隱藏條件往往更能體現(xiàn)物理問題的本質(zhì).因此在高中物理的解題中，面對如此復雜的物理條件，學生們可以利用等效思維通過類比的方法，將一些類似的物理條件進行等效轉(zhuǎn)換，將題目中的關(guān)鍵條件進行簡化，從而有效化解所遇到的解題難點，進一步提高解題效率.

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雜的物理圖形，無形中加大了學生的理解難度，尤其是在電路部分中，復雜的電路圖形很容易困住學生的解題思維.為此，教師可以利用等效思維，引導學生通過梳理題目中的電阻、電源等條件，將題目中的復雜物理圖形進行簡化使其一目了然.如此一來，不僅能夠逐漸消除學生對復雜物理題目的恐懼，同時還能夠幫助學生整理解題思路，提高解題效率.

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