初中物理實驗教學轉換法應用論文
初中物理實驗教學轉換法應用論文
摘要:轉換法是物理實驗教學的基本方法之一，這一實驗方法就是在保證效果相同的前提下，將看不見摸不著的物理現象、不易觀察的物理過程或難以測量的物理量轉換為非常直觀的現象、過程或易測量的物理量；將陌生的、複雜的問題轉換成熟悉的、簡單問題的科學研究方法。轉換法不僅在實驗教學中是不可替代的，同時，轉換思想對培養學生的想象力、創造力和分析能力起到重要作用。培養學生掌握轉換法，應遵循從認識、瞭解、應用到熟練的過程。
關鍵詞:初中物理；物理實驗；轉換法
一、轉換法在初中物理實驗教學中的意義
轉換法是指在保證效果相同的前提下，將看不見摸不著的物理現象、不易觀察的物理過程或難以測量的物理量轉換為直觀的現象、過程或易測量的物理量；將陌生的、複雜的問題轉換成熟悉的、簡單問題的科學研究方法。轉換思想培養的是想象力、創造力和分析能力，這些能力是解決問題必備的個性心理特徵，是完成任務和達到目標的必備條件。物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理教學必然離不開物理實驗，物理實驗是物理教學的生命線。教學中不能僅僅用物理實驗來得出物理概念和規律，更應該使學生明白實驗設計過程中所蘊含的思想和方法。在初中物理教學中，重視轉換法的教學，在設計實驗中系統地應用轉換法，對培養學生想象力、創造力和分析能力是十分必要的。
二、初中物理實驗教學中的“轉換法”例舉及其型別
現以滬科版物理為例，梳理教材中部分蘊含的轉換法的案例。初中學生經過兩年物理學習和系統轉換法的學習，若能在初三的總複習中幫助或引導學生對初中所學的轉換法進行梳理總結，定能使學生對轉換法的理解上升一個臺階，對學生的物理思維、實踐能力以及創新能力的培養都有著重要的作用。初中物理中運用轉換法的情況大體可分以下幾類：
三、轉換法在初中物理實驗教學中的應用實踐
面對教材中大量的素材，筆者在物理實驗教學實踐中對轉換法的應用安排是這樣的：
1.認識轉換法——以《科學探究：聲音的產生與傳播》為例
滬科版教材中，“轉換法”第一次出現是在“科學探究：聲音的產生與傳播”中。筆者在教學過程中的設計如下：先請學生把手放在自己的喉嚨處，同時說“美妙的歌聲多動聽”，並問學生說話時手有什麼感覺；讓學生猜想，老師拍打桌面，桌面為什麼會發出聲音，並讓學生拍打桌子試試，觀察有什麼現象，想想敲鼓時鼓為什麼會發出聲音；然後，敲打鼓面，讓學生聽並觀察鼓面上的碎紙屑，讓學生思考和回答為什麼要在鼓面上放一些碎紙屑。透過比較拍打桌子發出聲音和敲打鼓面發出聲音，分析得出碎紙屑等細小物體放於鼓面是用來放大鼓面發聲時的振動。讓同學們明白，這種把不可見的物理現象、不易觀察的物理過程轉換為直觀和明顯的現象、過程的實驗方法就是轉換法。為了進一步讓同學們瞭解轉換法這一實驗方法，筆者再舉了一個簡單的例子，讓學生思考並回答：空氣我們是看不見的，怎麼樣才知道現在外面是否有風呢？我們是透過觀察國旗、樹葉是否飄動來判斷外面是否有風的。透過這個過程以及結合自身體驗，讓學生對轉換法有了初步認識，並不需要深入講解。
2.瞭解轉換法——以彈力教學為例
有了第一次初識轉換法的基礎上，在彈力教學中，筆者進行的教學設計如下：①播放一段郭晶晶在2008年的北京奧運會上贏得了女子雙人3米跳板和３米跳板兩枚金牌時的跳水影片，提問：跳水過程中有沒有力的作用，並回答判斷的依據，透過觀察跳板顯著的彎曲，引導同學分析彈力的.產生及彈力的方向。同時，透過播放影片，教育學生作為一箇中國公民要以祖國為榮，要為國爭光，以奧運冠軍為榜樣，學習他們勤奮刻苦、勇於拼搏的精神。②給每一桌的學生一根的彈簧，讓同學們兩手拉拉彈簧，然後再雙手壓縮彈簧，談談有什麼感受，並回答為什麼。引導學生分析，當向外拉彈簧時，是因為彈簧伸長形變而產生了對我們手有一個向裡的彈力（拉力），當向內壓彈簧時，是由於彈簧被壓縮而產生了對手有一個向外的彈力（推力）。在這裡我們運用了轉換法，把看不見的彈力，透過它產生的作用效果來判斷它的存在，並闡明彈力產生的原因和彈力的方向。透過第二次體會轉換法的思想後，學生對於轉換的印象又加深了一步。在往後力學如彈簧測力計的原理、摩擦力的測量，以及壓強的教學當中，都可適當地向學生說明其中轉換的思想，讓學生從不同的方面體會轉換法在研究中的應用。
3.應用轉換法——以《重力勢能》為例
在力學的學習當中，學生可以判斷轉換法的用法，也體會了轉換法的美妙之處。因此，適時地讓學生進一步突破，利用轉換法解決問題，體會用轉換法解決問題的喜悅。在《重力勢能》一節的學習中，重力的能的大小和什麼因素有關呢？首先我們要解決的問題是：重力勢能不是物體，我們肉眼是看不到，在實驗中如何“顯示”出重力勢能的大小？筆者做了這樣的設計：引導學生運用轉換法，設計一個實驗，把看不見摸不著的重力勢能透過實驗現象得以顯現，比如：把一個蘋果舉高，放手讓它掉在小鼓的鼓面上，聽聽鼓的聲音；把蘋果舉高，讓它掉在手背上，感覺手的痛感。從而設計出把兩個不同大小的鉛球舉到同一高度，比較沙坑被鉛球砸的深度，分析得出重力勢能的大小與物體的質量有關；把同一鉛球舉到不同高度，比較沙坑被砸的深度，分析得出，高度越高物體的重力勢能越大。這樣，我們不僅把看不見摸不著的重力勢能轉換成了聽得到、感受得出來，還能看得到的現象，還能夠進一步探究重力勢能的大小與哪些因素有關。
4.熟練使用轉換法——以《電阻和變阻器》為例
經過八年級多次轉換法的運用，學生知道轉換法的概念，也能體會實驗中轉換法的應用，甚至能運用轉換法設計實驗。在九年級的學習中，就是進一步熟練使用轉換法，利用轉換法解決實驗設計的問題。例如，《電阻和變阻器》中探究電阻大小與哪些因素有關的實驗中，首先引導學生必須解決的第一個問題就是，如何知道電路中電阻的大小。學生透過電阻的概念，即導體對電流的阻礙作用，自然會想到用燈光的亮暗或電流表的示數來顯示電阻的大小。類似這樣的實驗還很多，教師在平時的教學當中，就可抓住轉換法的思想，引導學生思考設計實驗，這樣學生才能知其然，又知其所以然，在一設計實驗中發展實驗能力，使思維得到提升。再如在熱學中比較水和沙子的吸熱本領實驗中，探究水和沙子初溫和質量相同，用同一熱源進行加熱，對比溫度升高的程度，其中，用加熱時間這個易測量的量來表示吸收熱量的本領，就是運用了轉換法。
參考文獻：
［1］關英超，王傳利.以“轉換法”為例談初中物理課堂教學中的科學方法教育［J］.物理教學探討，2015(7)．
［2］任巧英.轉換法——初中物理中一種重要的研究方法［J］.中學物理，2015(4)．
［3］徐秋風.初中物理實驗教學的研究［D］.長春：東北師範大學，2016.