朱伶俊

摘要：物理思想方法是物理學科的重要培養(yǎng)對象。物理知識是明確具體的，但是物理的想法是隱含的和抽象的。“等効法”是物理思想方法中重要的方法之一，具有隱蔽性高、適用范圍廣的特征，對教師的教育和學生的學習和應(yīng)用帶來很大的困難。文章定義了“等効法”的概念，論述了高中物理教育中的作用和方法。

關(guān)鍵詞：物理模型;等效概念;等效法;等效過程

科學思想是物理專業(yè)核心素質(zhì)的關(guān)鍵，是物理觀念、科學探索、科學態(tài)度和責任精神的基石和核心。物理教學設(shè)置、課程實施，應(yīng)以培養(yǎng)和發(fā)展學生的科學思維為核心。本文將從"等效法"概念的界定、"等效法"在認識高中物理的作用等方面探討"等效法"教育的策略。

一、利用“等效法”具化抽象概念

物理概念常常是抽象的，其內(nèi)涵和外延比較難理解。相當多的物理概念在定義過程中利用“等效法”，將復(fù)雜的過程轉(zhuǎn)化為更明確的概念進行說明。

例如，關(guān)于人教版高中物理必修第一冊（2019年版）的“力的合成和分解”課，老師通常把這門課的重點放在合成和分解的數(shù)學運算上，結(jié)合力和力的概念，缺乏概念的生成過程。學生不知道那個物理上的意思。理解一些力量的簡單合并。因為理解力的分解作為力量的簡單的分割，所以在之后的運動和運動學習中容易出錯。老師讓學生比較了兩種情況中什么是一樣的，學生簡單地回答了。我把水桶都拿起來了。兩個水桶的效果是一樣的。然后，老師指導學生用兩個人的手畫桶的力量的圖樣，總結(jié)指導學生。使某個力作用于某個物體的話，其效果和使多個力一起作用于這個物體的效果是完全相同的。這個力量被稱為那個力量的綜合力。明顯地合力有效地互相替換。利用這種情景產(chǎn)生了合力致力的概念，并自然而然地使用了“等效法”，使知識點更簡潔易懂，在學生掌握物理基礎(chǔ)知識的同時，也增強了物理學科的核心素質(zhì)。

二、利用“等效法”簡化物理過程

通常情況下，遇到比較復(fù)雜、抽象的物理過程時，往往需要將其與已知的物理過程建立等效關(guān)系。如果一個復(fù)雜的物理過程與若干個簡單的物理過程是等效的，我們就可以用這若干個簡單的過程來替換該復(fù)雜的物理過程，這樣的處理方式就是利用了“等效法”。

比如，曲線運動是學生在高中階段第一次接觸的比較復(fù)雜的運動，是高中物理教學中的重難點，也是自然界普遍存在的一種運動形式。在教學中，教師可以讓學生參與實驗，建立合運動、分運動的概念，從而掌握曲線運動的處理方法。第一次實驗：學生甲先將玻璃管緊貼黑板，玻璃管內(nèi)放一蠟塊，裝滿水，塞上木塞，再將玻璃管豎直倒置后靜止不動，同時，學生乙觀察蠟塊緩慢上浮，每隔時間T就在黑板上標記蠟塊的位置。第二次實驗：學生甲將玻璃管倒置后，在蠟塊上浮的同時緩慢水平移動玻璃管，學生乙每隔時間T在黑板上標記蠟塊位置。實驗結(jié)束后，教師引導學生分析兩次實驗，并得出結(jié)論：第一次實驗，蠟塊的運動可近似看作豎直向上做勻速直線運動;第二次實驗，蠟塊既做豎直運動，又做水平運動，這兩個運動合起來就是它的實際運動，也就是說，實際運動與豎直運動和水平運動合起來是等效的。我們把物體的實際運動叫作合運動，物體同時參與的若干獨立運動叫作分運動，合運動與分運動可相互替換。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導學生思考，若第二次實驗中，玻璃管在水平方向上做勻加速直線運動，應(yīng)該如何研究此種情景下蠟塊的運動，讓學生體會“等效法”的精妙之處，在重視概念生成的同時，滲透物理思想。這樣，既構(gòu)建了新知，又激活了學生思維，并為后續(xù)研究平拋運動做了很好的鋪墊。

三、利用“等效法”研究物理規(guī)律

在研究復(fù)雜問題時常用的方法是用熟悉的簡單方法來處理，若復(fù)雜問題的某一部分規(guī)律與簡單問題的方法規(guī)律相同，我們就可以用簡單問題的方法規(guī)律來等效替換復(fù)雜問題的這一部分規(guī)律。

比如，測量電源的電動勢和內(nèi)阻是物理實驗教學的重難點，特別是對于誤差的分析。在教學中，教師一般采用的方法是改變滑動變阻器滑片的位置，讀出電流表與電壓表的示數(shù)，畫出I-U圖像，根據(jù)圖像信息得出電動勢和內(nèi)阻。由于電流表的分壓作用導致測量有系統(tǒng)誤差，采用這樣的分析對學生來說難度較大，很難實現(xiàn)教學目標。為此教師必須改進教學策略，虛線框中的電流表與實際電源一樣可作為一個電源，而這樣的電源稱為等效電源?；瑒幼冏杵骱碗妷罕硎峭怆娐?，等效電源的電動勢相當于外電路開路時的電流，與實際電源的電動勢相當，因此等效電源的內(nèi)部阻抗即為實際電源的內(nèi)部阻抗和電流表電阻系數(shù)之和。所以，如果使用這樣的電路檢測的感應(yīng)電動勢和實際值一樣，則測量的內(nèi)部電阻偏大。這樣的課程設(shè)計學生更容易掌握，遵循了深度教學的原理，更能觸及物理的實質(zhì)，并逐步使學生學會舉一反三、觸類旁通，從而引發(fā)了學生對學習物理的濃厚興趣。

四、結(jié)語

教師要重視物理思維教育。這是培養(yǎng)學生科學思考的關(guān)鍵和具體途徑。教師通過設(shè)置具體情況，使學生在問題驅(qū)動下，通過團隊合作探究意境背后的物理本質(zhì)，類推，可以一舉達到反對的效果。遇到復(fù)雜多變的問題時，教師建立合理的思考階段讓學生逐步發(fā)掘問題背后的物理本質(zhì)，進而掌握物理學的研究方法，順利解決實際問題。

參考文獻：

[1]陳雄.關(guān)于高中物理生活化教學策略的探究[J].高考，2021，（24）：9-10.

[2]馮亮.合作學習在高中物理實驗教學中的意義及其應(yīng)用分析[J].高考，2021，（24）：13-14.

[3]姜明珠.高中物理情境教學的設(shè)計策略[J].高考，2021，（24）：19-20.