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论初中物理教学中等效思维方法的应用
【关键词】 ；
【正文】 【摘 要】 初中阶段的学生，思维方式正处于由具体运算形式向形式运算的重要转型期，针对这种特殊成长阶段，物理教师应从科学思维角度出发，注重学生能力培养。将有效思维和等效思维运用于物理概念教学，可促进学生更好的理解物理规律，为解决物理问题起到关键的作用。本文就相关教学应用方法进行简单分析，以供参考。
【关键词】 等效思维；初中物理；教学方法
科学的思维方法多种多样，等效思维是物理学习中常用的方法之一。该思维方法可协助我们将复杂的现象和过程简单化，从而更好的处理和解决物理教学中存在的问题。由此降低思维活动的难度，加快解决问题的速度。
一、等效思维在物理概念教学中的应用
站在认知活动角度，为获取较为完整的新概念需教师将相关物理信息传递给学生，学生通过大脑快速思考和加工并概括出基本概念。学习概念性的知识要尽可能借助等效思维，例如：光线、匀速直线运动、单摆、动滑轮、磁力线等均可借助等效思维构建出相应模型。以液压部分教学为例，我们可通过建立“液柱”构建基本模型，实验中，并以塑料片堵住玻璃管两端开口，让学生观察管内注水（有色），然后针对塑料片下沉开始发问：“塑料片为什么能够下沉呢？”学生通过观察、思考得出：“管内外水平面一致时，该塑料片所承受的压力、压强相同”；若将玻璃管取出，则该位置由谁“占领”？当然是水（水柱）。由此引导大家在大脑中形成“液柱”的基本模型概念。根据前面章节压强（固体）知识，让学生能够更好的理解新的知识点。
二、等效思维在物理规律教学中的应用
物理规律是以物理概念为基础的深层次物理知识，该规律是在特定条件下的一种必然趋势，代表物理的发生→发展→变化→结果。物理规律的实质是物理知识这一核心，但更强调物理概念间的关联性，以浮力教学为例，“阿基米德原理”包含了两个主要层面的原理，其一，物体浸在液体中会受液体浮力作用；其二，产生的浮力与排开液体重力相同。教学中多借助实验验证该原理，此时还可借助等效思维推出二力平衡原理。在推证物体浸在液体中受到浮力作用时，我们可以让学生尝试画出一个装有半杯水的容器，并在其中画上小的固体。此时，该物体会承受多方面压力作用（前后、左右、上下），且由于物体悬浮于杯中，承受的上部压力与下部压力相等。进而推断出：该固体承受到浮力与液体（固体排开）重量一致。结合二力平衡原理，得出上下压力属于一对平衡力。
三、借助等效思维转换物理图形
初中阶段的物理教学中涵盖多种问题，部分题设给出的条件关系复杂，很难简单直接应用。此时，借助等效思维来转换物理条件，可以把条件简单化、从而达到快速解决问题的目的：
在初中物理电学教学阶段会遇到各种各样的电路图，无论是口述或实物演示都很难理解。但借助等效思维转换，将复杂的电路图简单处理，按照等效原则转换为较为简单的电路图，然后进行相应计算就简单多了，以图1为例，如何判断L1、L2、L3之间的关系（串联或并联）。
图1 某简化电路图
图2 并联关系三盏灯示意图
通过分析图1可知，学生很难一下看懂该电路图（不规范），无法快速弄懂3个灯泡属于什么连接关系。此时，我们可借助等效思维将图像进行转换，即：统一将灯泡左端视作A，右侧视作B。此时，图中存在2根跨接导线，此时将不同导线进行标注，则观察该图可知，只有L1的两端均直接与A/B两端连接，另外两个两盏灯实际也与A/B两端连接。由此可以推出，该图中的三盏灯之间属于并联关系（图2）。有关电学部分，应该让学生掌握快速画图的技能，通过三笔两画就能将复杂的问题以图形的形式表现出来。从而达到快速学习，有效吸收的教学目的。
四、运用等效思维开展教学实验
以图3为例，该容器中装有一定体积的自来水，此时求出该容器的容积（工具：尺子、一段线）。学生们需借助等效思维进行推理（与“曹冲称象”类似）。先计算出规则部分（水平面以下）的体积，（1）量出水的高度，测量并计算出容器底面积；（2）计算出自来水部分的体积V1。此时，开始解决最核心的问题。（3）将容器（密封）倒置，计算出规则部分自来水体积V2；（4）不规则部分体积，V3=V1-V2；（5）容器体积：V4=V1+V3。
图3 某装自来水容器
借助等效思维模式可借助自来水位置的变化得出不规则部分的容积，通过计算很容易算出总容积。该教学方法不仅开拓了学生思路，也能有效活跃课堂气氛。在物理教学和习题练习中，有很多关于容积、体积、密度等相关类型的习题，学生巧借等效思维可有效解决此类问题。
结论
等效思维用于物理教学课能有效简化复杂的物理现象和过程。通过外部条件寻找问题本质，并让思路更为清晰，让解题步骤更为简便。因此，我们应正确认识等效思维的作用，在教学中有目的、有计划地培养初中生等效思维能力。充分发挥该原理的等效特征，全面提升学生的综合素质。
参考文献：
[1]罗翀， 江小安. 等效思维在电表改装中的应用[J]. 中学理科园地， 2019， 15（01）：11-13.
[2]余 潘. 以模型建构为核心培养学生的科学思维能力[J]. 物理通报， 2019， 38（10）：45-46.
[3]赵佳琪. 等效思维在初中物理解题中的运用研究[J]. 新一代（下半月）， 2018， 000（009）：136.
【关键词】 等效思维；初中物理；教学方法
科学的思维方法多种多样，等效思维是物理学习中常用的方法之一。该思维方法可协助我们将复杂的现象和过程简单化，从而更好的处理和解决物理教学中存在的问题。由此降低思维活动的难度，加快解决问题的速度。
一、等效思维在物理概念教学中的应用
站在认知活动角度，为获取较为完整的新概念需教师将相关物理信息传递给学生，学生通过大脑快速思考和加工并概括出基本概念。学习概念性的知识要尽可能借助等效思维，例如：光线、匀速直线运动、单摆、动滑轮、磁力线等均可借助等效思维构建出相应模型。以液压部分教学为例，我们可通过建立“液柱”构建基本模型，实验中，并以塑料片堵住玻璃管两端开口，让学生观察管内注水（有色），然后针对塑料片下沉开始发问：“塑料片为什么能够下沉呢？”学生通过观察、思考得出：“管内外水平面一致时，该塑料片所承受的压力、压强相同”；若将玻璃管取出，则该位置由谁“占领”？当然是水（水柱）。由此引导大家在大脑中形成“液柱”的基本模型概念。根据前面章节压强（固体）知识，让学生能够更好的理解新的知识点。
二、等效思维在物理规律教学中的应用
物理规律是以物理概念为基础的深层次物理知识，该规律是在特定条件下的一种必然趋势，代表物理的发生→发展→变化→结果。物理规律的实质是物理知识这一核心，但更强调物理概念间的关联性，以浮力教学为例，“阿基米德原理”包含了两个主要层面的原理，其一，物体浸在液体中会受液体浮力作用；其二，产生的浮力与排开液体重力相同。教学中多借助实验验证该原理，此时还可借助等效思维推出二力平衡原理。在推证物体浸在液体中受到浮力作用时，我们可以让学生尝试画出一个装有半杯水的容器，并在其中画上小的固体。此时，该物体会承受多方面压力作用（前后、左右、上下），且由于物体悬浮于杯中，承受的上部压力与下部压力相等。进而推断出：该固体承受到浮力与液体（固体排开）重量一致。结合二力平衡原理，得出上下压力属于一对平衡力。
三、借助等效思维转换物理图形
初中阶段的物理教学中涵盖多种问题，部分题设给出的条件关系复杂，很难简单直接应用。此时，借助等效思维来转换物理条件，可以把条件简单化、从而达到快速解决问题的目的：
在初中物理电学教学阶段会遇到各种各样的电路图，无论是口述或实物演示都很难理解。但借助等效思维转换，将复杂的电路图简单处理，按照等效原则转换为较为简单的电路图，然后进行相应计算就简单多了，以图1为例，如何判断L1、L2、L3之间的关系（串联或并联）。
图1 某简化电路图
图2 并联关系三盏灯示意图
通过分析图1可知，学生很难一下看懂该电路图（不规范），无法快速弄懂3个灯泡属于什么连接关系。此时，我们可借助等效思维将图像进行转换，即：统一将灯泡左端视作A，右侧视作B。此时，图中存在2根跨接导线，此时将不同导线进行标注，则观察该图可知，只有L1的两端均直接与A/B两端连接，另外两个两盏灯实际也与A/B两端连接。由此可以推出，该图中的三盏灯之间属于并联关系（图2）。有关电学部分，应该让学生掌握快速画图的技能，通过三笔两画就能将复杂的问题以图形的形式表现出来。从而达到快速学习，有效吸收的教学目的。
四、运用等效思维开展教学实验
以图3为例，该容器中装有一定体积的自来水，此时求出该容器的容积（工具：尺子、一段线）。学生们需借助等效思维进行推理（与“曹冲称象”类似）。先计算出规则部分（水平面以下）的体积，（1）量出水的高度，测量并计算出容器底面积；（2）计算出自来水部分的体积V1。此时，开始解决最核心的问题。（3）将容器（密封）倒置，计算出规则部分自来水体积V2；（4）不规则部分体积，V3=V1-V2；（5）容器体积：V4=V1+V3。
图3 某装自来水容器
借助等效思维模式可借助自来水位置的变化得出不规则部分的容积，通过计算很容易算出总容积。该教学方法不仅开拓了学生思路，也能有效活跃课堂气氛。在物理教学和习题练习中，有很多关于容积、体积、密度等相关类型的习题，学生巧借等效思维可有效解决此类问题。
结论
等效思维用于物理教学课能有效简化复杂的物理现象和过程。通过外部条件寻找问题本质，并让思路更为清晰，让解题步骤更为简便。因此，我们应正确认识等效思维的作用，在教学中有目的、有计划地培养初中生等效思维能力。充分发挥该原理的等效特征，全面提升学生的综合素质。
参考文献：
[1]罗翀， 江小安. 等效思维在电表改装中的应用[J]. 中学理科园地， 2019， 15（01）：11-13.
[2]余 潘. 以模型建构为核心培养学生的科学思维能力[J]. 物理通报， 2019， 38（10）：45-46.
[3]赵佳琪. 等效思维在初中物理解题中的运用研究[J]. 新一代（下半月）， 2018， 000（009）：136.
- 【发布时间】2022/4/12 18:06:03
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