初中物理實(shí)驗教學(xué)轉換法應用論文
摘要:轉換法是物理實(shí)驗教學(xué)的基本方法之一，這一實(shí)驗方法就是在保證效果相同的前提下，將看不見(jiàn)摸不著(zhù)的物理現象、不易觀(guān)察的物理過(guò)程或難以測量的物理量轉換為非常直觀(guān)的現象、過(guò)程或易測量的物理量；將陌生的、復雜的問(wèn)題轉換成熟悉的、簡(jiǎn)單問(wèn)題的科學(xué)研究方法。轉換法不僅在實(shí)驗教學(xué)中是不可替代的，同時(shí)，轉換思想對培養學(xué)生的想象力、創(chuàng )造力和分析能力起到重要作用。培養學(xué)生掌握轉換法，應遵循從認識、了解、應用到熟練的過(guò)程。
關(guān)鍵詞:初中物理；物理實(shí)驗；轉換法
一、轉換法在初中物理實(shí)驗教學(xué)中的意義
轉換法是指在保證效果相同的前提下，將看不見(jiàn)摸不著(zhù)的物理現象、不易觀(guān)察的物理過(guò)程或難以測量的物理量轉換為直觀(guān)的現象、過(guò)程或易測量的物理量；將陌生的、復雜的問(wèn)題轉換成熟悉的、簡(jiǎn)單問(wèn)題的科學(xué)研究方法。轉換思想培養的是想象力、創(chuàng )造力和分析能力，這些能力是解決問(wèn)題必備的個(gè)性心理特征，是完成任務(wù)和達到目標的必備條件。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，物理教學(xué)必然離不開(kāi)物理實(shí)驗，物理實(shí)驗是物理教學(xué)的生命線(xiàn)。教學(xué)中不能僅僅用物理實(shí)驗來(lái)得出物理概念和規律，更應該使學(xué)生明白實(shí)驗設計過(guò)程中所蘊含的思想和方法。在初中物理教學(xué)中，重視轉換法的教學(xué)，在設計實(shí)驗中系統地應用轉換法，對培養學(xué)生想象力、創(chuàng )造力和分析能力是十分必要的。
二、初中物理實(shí)驗教學(xué)中的“轉換法”例舉及其類(lèi)型
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(xué)生經(jīng)過(guò)兩年物理學(xué)習和系統轉換法的學(xué)習，若能在初三的總復習中幫助或引導學(xué)生對初中所學(xué)的轉換法進(jìn)行梳理總結，定能使學(xué)生對轉換法的理解上升一個(gè)臺階，對學(xué)生的物理思維、實(shí)踐能力以及創(chuàng )新能力的培養都有著(zhù)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(lèi)：
三、轉換法在初中物理實(shí)驗教學(xué)中的應用實(shí)踐
面對教材中大量的素材，筆者在物理實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐中對轉換法的應用安排是這樣的：
1.認識轉換法——以《科學(xué)探究：聲音的產(chǎn)生與傳播》為例
滬科版教材中，“轉換法”第一次出現是在“科學(xué)探究：聲音的產(chǎn)生與傳播”中。筆者在教學(xué)過(guò)程中的設計如下：先請學(xué)生把手放在自己的喉嚨處，同時(shí)說(shuō)“美妙的歌聲多動(dòng)聽(tīng)”，并問(wèn)學(xué)生說(shuō)話(huà)時(shí)手有什么感覺(jué)；讓學(xué)生猜想，老師拍打桌面，桌面為什么會(huì )發(fā)出聲音，并讓學(xué)生拍打桌子試試，觀(guān)察有什么現象，想想敲鼓時(shí)鼓為什么會(huì )發(fā)出聲音；然后，敲打鼓面，讓學(xué)生聽(tīng)并觀(guān)察鼓面上的碎紙屑，讓學(xué)生思考和回答為什么要在鼓面上放一些碎紙屑。通過(guò)比較拍打桌子發(fā)出聲音和敲打鼓面發(fā)出聲音，分析得出碎紙屑等細小物體放于鼓面是用來(lái)放大鼓面發(fā)聲時(shí)的振動(dòng)。讓同學(xué)們明白，這種把不可見(jiàn)的物理現象、不易觀(guān)察的物理過(guò)程轉換為直觀(guān)和明顯的現象、過(guò)程的實(shí)驗方法就是轉換法。為了進(jìn)一步讓同學(xué)們了解轉換法這一實(shí)驗方法，筆者再舉了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，讓學(xué)生思考并回答：空氣我們是看不見(jiàn)的，怎么樣才知道現在外面是否有風(fēng)呢？我們是通過(guò)觀(guān)察國旗、樹(shù)葉是否飄動(dòng)來(lái)判斷外面是否有風(fēng)的。通過(guò)這個(gè)過(guò)程以及結合自身體驗，讓學(xué)生對轉換法有了初步認識，并不需要深入講解。
2.了解轉換法——以彈力教學(xué)為例
有了第一次初識轉換法的基礎上，在彈力教學(xué)中，筆者進(jìn)行的教學(xué)設計如下：①播放一段郭晶晶在2008年的北京奧運會(huì )上贏(yíng)得了女子雙人3米跳板和３米跳板兩枚金牌時(shí)的跳水視頻，提問(wèn)：跳水過(guò)程中有沒(méi)有力的作用，并回答判斷的依據，通過(guò)觀(guān)察跳板顯著(zhù)的彎曲，引導同學(xué)分析彈力的.產(chǎn)生及彈力的方向。同時(shí)，通過(guò)播放視頻，教育學(xué)生作為一個(gè)中國公民要以祖國為榮，要為國爭光，以?shī)W運冠軍為榜樣，學(xué)習他們勤奮刻苦、勇于拼搏的精神。②給每一桌的學(xué)生一根的彈簧，讓同學(xué)們兩手拉拉彈簧，然后再雙手壓縮彈簧，談?wù)動(dòng)惺裁锤惺�，并回答為什么。引導學(xué)生分析，當向外拉彈簧時(shí)，是因為彈簧伸長(cháng)形變而產(chǎn)生了對我們手有一個(gè)向里的彈力（拉力），當向內壓彈簧時(shí)，是由于彈簧被壓縮而產(chǎn)生了對手有一個(gè)向外的彈力（推力）。在這里我們運用了轉換法，把看不見(jiàn)的彈力，通過(guò)它產(chǎn)生的作用效果來(lái)判斷它的存在，并闡明彈力產(chǎn)生的原因和彈力的方向。通過(guò)第二次體會(huì )轉換法的思想后，學(xué)生對于轉換的印象又加深了一步。在往后力學(xué)如彈簧測力計的原理、摩擦力的測量，以及壓強的教學(xué)當中，都可適當地向學(xué)生說(shuō)明其中轉換的思想，讓學(xué)生從不同的方面體會(huì )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(xué)的學(xué)習當中，學(xué)生可以判斷轉換法的用法，也體會(huì )了轉換法的美妙之處。因此，適時(shí)地讓學(xué)生進(jìn)一步突破，利用轉換法解決問(wèn)題，體會(huì )用轉換法解決問(wèn)題的喜悅。在《重力勢能》一節的學(xué)習中，重力的能的大小和什么因素有關(guān)呢？首先我們要解決的問(wèn)題是：重力勢能不是物體，我們肉眼是看不到，在實(shí)驗中如何“顯示”出重力勢能的大��？筆者做了這樣的設計：引導學(xué)生運用轉換法，設計一個(gè)實(shí)驗，把看不見(jiàn)摸不著(zhù)的重力勢能通過(guò)實(shí)驗現象得以顯現，比如：把一個(gè)蘋(píng)果舉高，放手讓它掉在小鼓的鼓面上，聽(tīng)聽(tīng)鼓的聲音；把蘋(píng)果舉高，讓它掉在手背上，感覺(jué)手的痛感。從而設計出把兩個(gè)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(zhì)量有關(guān)；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(jiàn)摸不著(zhù)的重力勢能轉換成了聽(tīng)得到、感受得出來(lái)，還能看得到的現象，還能夠進(jìn)一步探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)。
4.熟練使用轉換法——以《電阻和變阻器》為例
經(jīng)過(guò)八年級多次轉換法的運用，學(xué)生知道轉換法的概念，也能體會(huì )實(shí)驗中轉換法的應用，甚至能運用轉換法設計實(shí)驗。在九年級的學(xué)習中，就是進(jìn)一步熟練使用轉換法，利用轉換法解決實(shí)驗設計的問(wèn)題。例如，《電阻和變阻器》中探究電阻大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗中，首先引導學(xué)生必須解決的第一個(gè)問(wèn)題就是，如何知道電路中電阻的大小。學(xué)生通過(guò)電阻的概念，即導體對電流的阻礙作用，自然會(huì )想到用燈光的亮暗或電流表的示數來(lái)顯示電阻的大小。類(lèi)似這樣的實(shí)驗還很多，教師在平時(shí)的教學(xué)當中，就可抓住轉換法的思想，引導學(xué)生思考設計實(shí)驗，這樣學(xué)生才能知其然，又知其所以然，在一設計實(shí)驗中發(fā)展實(shí)驗能力，使思維得到提升。再如在熱學(xué)中比較水和沙子的吸熱本領(lǐng)實(shí)驗中，探究水和沙子初溫和質(zhì)量相同，用同一熱源進(jìn)行加熱，對比溫度升高的程度，其中，用加熱時(shí)間這個(gè)易測量的量來(lái)表示吸收熱量的本領(lǐng)，就是運用了轉換法。
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