等效思维在高中物理教学中的应用

王稼玮

摘要：等效思维是一种比较特殊的科学思维，对促进学生思维能力的发展，降低学生对知识的理解难度起着重要作用。如果能够将这种思维合理运用到高中物理教学中，不仅能帮助学生更好地学习物理知识，还能大大提高课堂教学的效率。这对于时间紧张的高中阶段以及促进高中生的全面成长都有着巨大的积极意义。因此，等效思维逐渐成为近些年来高中物理教学所关注的一个重要方向。本文尝试同建立思维模型、实现概念认识和感受物理运动三个方面来展开讨论，供大家参考。

关键词：等效思维;高中物理;教学应用

所谓“等效思维”，指的是一种通过同等效果的事物将比较复杂的物理过程或现象加以简化，降低学生的思维难度，帮助学生更好地学习和掌握物理知识的方法。就目前的高中物理教学而言，等效思维可以让学生在知识学习、模型构建和概念认识等环节中得到更加清楚的认识。要注意的是，等效思维的应用并不是在减弱对学生思维能力的锻炼作用，反而能够帮助学生掌握一种更加积极有效的思维方法，便于他们今后更好地展开自主学习，获得自主成长，有利于学生将来跟上时代发展的要求，不断适应新的人才需求。

一、通过等效思维建立思维模型

在高中物理教学中，经常会涉及到建立思维模型的问题。高中物理教师普遍比较清楚，如果能够帮助学生构建起思维模型，那么物理过程就可以清晰地在学生的头脑中呈现出来。但问题就在于构建思维模型比较困难，往往存在各方面条件不满足，特别是学生的思考不能达到预期效果，难以完成思维模型构建的情况。这时，就需要教师充分发挥引导作用，从等效思维出发，促进学生的有效思考，先从等效的其他问题的思考介入，再完成思维的改造与升华，实现更加深刻的感知。

例如，在学习《匀变速直线运动的速度与时间的关系》时，教师可以尝试先通过视频来展示现实中存在的某些匀变速直线运动，通过这些实例来解释匀变速直线运动的概念，帮助学生先构建起基于实际案例的思维模型。随后再带领学生对实例进行简化和提炼，把其中关键的知识点，如速度与时间提取出来，去观察实际案例中这两个要素的关系，最后彻底完成思维模型向物理层面的转变。这样教师就成功利用了等效思维，将简化后的物理模型先替换掉复杂的抽象模型，最后再完成抽象，使学生更容易学习和理解。

二、通过等效思维实现概念认识

在高中物理教学中，概念的认识非常重要，是高中生学好物理知识的重要基础。物理概念的重要特点是抽象性和理论性比较强，是人对各种物理现象的总结，并不能直接与某个唯一的具体事物建立起联系。所以，高中生在进行概念认识的时候很可能会遇到困难。又因为物理概念是从各种现实物理现象中總结和体现出来的，所以又给教师运用等效思维创造了机会。所以，教师应用利用等效思维引导学生展开深入思考，帮助学生对物理概念形成清晰的印象，然后再根据教学内容的具体特点去加深和提炼这种印象，实现概念认识。

例如，在学习《摩擦力》的时候，学生对于物体的运动因为受到了摩擦力而停止比较容易接受，但是他们不太理解为什么通过利用摩擦力又能实现“运动”。比如开车的时候，刹车能够增加汽车相应结构的摩擦力，所以汽车会渐渐停止下来;但汽车前进的时候，为什么也要依赖摩擦力？之所以产生这种疑问，就与学生缺少对摩擦力的深入认识有着紧密关系。教师这时可以通过实验的方式，让学生尝试一下小车在比较光滑和比较粗糙的两种表面上，哪种更容易稳定的前进，然后从这一现象引导至摩擦力及摩擦力的概念，以帮助学生理解。

三、通过等效思维感受物理运动

运动是物理学科永恒的主题。某种程度上，物理学科研究的就是物质最一般的研究规律。在高中的物理知识中，如上文提到的匀变速直线运动直接体现着运动这一要素，还有电学的相关知识中，电流可以看作是电子的运动，等等。所谓，从物理学的本质出发，教师应该指导学生去感受物理运动，加深对物理学科的根本性认识。而这与上文提到的摩擦力一样，理解起来并不是那么容易，因为在现实生活中，有太多在学生眼中看起来处于“静止”状态的事物。所以在感受物理运动方面，也有必要运用等效思维。

例如，在学习《力的合成和分解》时，一个比较经典的问题是小船过河，既受到一个向前的力，又受到水流从侧面给予的力，要对小船进行受力分析。如果我们换一个思路，河流对岸的人以小船顺着水流运动的方向前进，且与小船在这个方向上的速度相同，那么此时小船在这个人的眼中，就好像只是从河对岸以垂直于河岸的角度向前运动，并没有水流方向的横向运动。在通过实验或多媒体资源帮助学生认识到这点后，再代入到生活中，比如公交车上的乘客们，都处于一种相对静止的状态，其实还是在运动，改变学生之前的看法。

综上所述，等效思维在高中物理教学中的合理运用，可以帮助学生更好地理解物理知识，有效避免过于复杂的思维活动，充分体现物理的本质。不过，要充分发挥等效思维的效果，高中物理教师就必须对其引起重视并积极探索有效的应用手段。在此愿与广大同仁共勉，共同加强该领域的研究探索去创造更好的教学效果。

参考文献：

[1]王浩.等效思维方法在高中物理教学中的应用[J].读写算，2019（33）：61.

[2]马健.高中物理教学中等效思维方法的应用[J].新智慧，2019（31）：1.