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等效转换法在高中物理问题解决中的应用讨论

2017-08-14刘明华

新课程·教师 2017年7期
关键词:高中物理学习兴趣

刘明华

摘 要:高中物理是一门基础学科,具有严谨性、严密性、研究性等特点,贯穿于人们生活和生产的方方面面,推动了人类社会生产文明的发展和进步。物理学习的研究范围包括时间、空间、动力、物质、能量等方面,即研究自然规律和未知领域,物理丰富和拓展了人类的认知面,是人类探求未知领域的动力和工具。高中物理是物理学习过程中的起点和积累阶段,它教导学生物理的基本原理、研究范围、物理思维方式,为学生今后的物理学习做铺垫,给学生灌输严谨科学的学习态度。等效转换法是科学研究中常用的一种思维方式和研究方向,它是以物理知识为基础,以物理量之间的联系为指导,运用等量转换的方法将未知量转换为标准量后,进行类比研究并求出未知量的一种物理研究方法。在高中物理教学中渗透等效转换法,可以帮助学生学习和理解物理知识。

关键词:高中物理;等效转换法;解题步骤;学习兴趣

一、高中物理教学中的障碍和不足

高中物理虽然是一门基础学科,但一部分学生认为高中物理枯燥无味、难度系数大,在课堂学习中排斥教师教学。高中物理教学中还存在一些问题和障碍需要教师和学生携手解决。在进行等效转换法教学前,教师应该先找出教学中存在的问题,在解决问题后,再进行等效转换法的教学,这样会收到事半功倍的效果。

1.物理课堂枯燥,难度系数大

物理是一门以研究为主的学科,需要学生具有发散思维和优秀的逻辑思维能力,还需要学生课下的付出和练习,但部分学生觉得物理学习起来吃力,在做题中感觉无从下手,从心里排斥物理的学习。教師应培养学生的物理学习兴趣,帮助学生树立学习高中物理的信心。

2.学生把数学思维全部带入物理学习中,导致物理公式和知识理解错误

数学是一个实用的工具,也是学习物理的一个工具和方式,但数学公式的应用和物理公式的应用还是存在一定差距的,部分学生把数学公式思维原封不动地带入物理学习中,导致对物理公式的错误理解。教师应培养学生的物理思维,并和数学思维进行类比,让学生区分两者,做到合理运用两种思维。

二、等效转换法在高中物理中的应用

等效转换法在高中物理中的合理运用,可以让学生的解题过程变得相对简单,让学生的学习过程变得简单。在某些物理习题中,题目中会隐含一些已知条件,若让学生采用传统的常规计算方式求解,那将会让计算过程变得繁琐,让学生感觉无从下手,但如果学生能在解题中灵活运用等效转换法,就可以化繁为简,使解题思路变得清晰。

1.等效转换法在物理模型中的应用

高中物理中存在许多复杂的物理原型,这些原型不易理解,给学生学习和解题造成负担,在等效转换法下,我们可以用简单易懂的物理模型替代复杂的物理模型。在高中物理中,一般存在两种等效转换模型:第一种将等效转换法应用在物理概念中,如质点、电荷、点电荷都是在一定条件下,将物理实体客观转变为一个名词,这样的转变不仅对一个物理客观实体进行了命名,还方便了人们在学习中理解和记忆;第二种是把不易理解的物理对象转换为等效模型,就是把多个模型转换为单个模型,如物理电学中串联、并联电路的等效电路和电磁感应中的等效电路。在电路问题的解题过程中,学生可以使用等效电路简化计算。

2.等效转换法在匀变速直线运动中的应用

匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,匀变速直线运动的速度时间图象是一条倾斜的直线,在一些题目中,质点的运动并不是规范的匀变速直线运动,如果不使用等效转换法,计算过程会变得复杂而困难,学生可以将匀变速直线运动等效为质点的运动,运用匀变速直线运动的公式计算质点的运动,从而简化了解题步骤。

3.物理运动过程的等效转化法

运动过程的等效转换方法,就是运用一种或多种简单的运动过程替换复杂的物理运动过程。这种方法在物理解题中分为两种,第一种是将理想的运动状态转换为实际的运动状态,如物理史上最著名的伽利略的“理想试验”,由于理想的、无摩擦的平面在实际中并不存在,所以他把理想的平面转换成实际中摩擦力无限小的平面,并得出了“物体的运动不需要力来维持”的理论,这个理论为牛顿第一定律提供了理论支撑。第二种为把复杂多变的过程转换为简单的过程,如复杂难懂的曲线运动可以转换为几个甚至多个简单的运动过程。在高中物理解题过程中,将物理运动过程等效转换为简单的过程,可以帮助学生思考和解题,如可以把一个物体的平抛运动等效分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,这样的等效转换,简化了解题步骤,更易于学生理解和学习。

在高中物理教学中,教师应把等效转换法的思维方式教授给学生,让学生在物理解题过程中合理运用等效转换法,让解题思路变得清晰,树立学生学习物理的信心,培养学生的物理思维。教师要抓住等效转换法的核心,发现它的规律和应用范围,并教导学生在物理学习中发挥等效转换法的最大作用。

参考文献:

[1]鲁清.等效转换法在高中物理问题解决中的应用探讨[J].中学物理(高中版),2015(12).

[2]刘小剑.等效替代法在高中物理教学中的应用[J].新课程学习(学术教育),2012(6).

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