“转换法”伴随初中物理的教与学
新疆库尔勒市第八中学 艾 琼 邮编：841000
人教版初中物理课本分八年级上下两册,九年级全一册,用两年时间学习声、光、热、电、力等基本的物理现象,使学生在认识物理这个广阔、绚丽的科学世界的同时学到科学知识,体验、领悟科学方法,逐步树立科学价值观。学习课本知识其实是在重温科学家的，我们把这个“摸索过程”就称为探究。《新课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。因此，考查研究物理问题的方法，已成为当前和今后中考的热点之一。在这些年的物理教学中，我发现物理学研究方法在学习物理方面起了很重要的作用。没有正确的物理学习方法，学好物理是很吃力的。观察法、实验法、控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等，是初中物理常用的研究方法。根据我的教学经验，初中学生大多对“转换法”不理解，常常用到了也不知道自己在用这种方法。而在初中阶段“转换法”却是我们需要掌握的重要的科学研究方法之一，这就是我着手写这篇论文的旨意。
下面根据我的教学实践和体会，结合具体例子谈谈“转换法”如何伴随初中物理的教与学。
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通过用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，一些比较抽象的看不见，摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动规律，使之转化为学生熟知的看得见，摸得着的宏观现象来认识它们，这种研究问题的方法叫做转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。可以说“转换法”伴随着初中物理的教与学的始终。
在人教版初中物理课本中,应用“转换法”的有:
1.测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积。
2.我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度。
3.在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小。
4.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,而是转换成测出温度的改变来说明内能的变化)。
5.在研究电热与电流\电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。
6.我们在研究电动机作功时,将电动机作的功转换成砝码上升的高度。
7.密度\功率\电阻\压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的。
8.在我们探究动能与什么因素有关时,将动能转化为小木块在平面上被推动的距离, 被推动距离越远说明动能越大。
从以上例子可以发现：“转换法”中被转换的对象很多，可以是物理模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形，某个物理量。另外，在探究活动、测量、测量工具、物理计算等处也常常会用到这种方法。教师“教”和学生“学”时都要用心领会。
例题：爱因斯坦说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用证明其存在。在物理学中还有其他一些现象也是这样证明某现象存在的？
碰到此题，教师要引导学生，首先通过阅读，明确磁场是无形的，而小磁针是有形的。用
有形的、看得见、摸得着的事物证明无形的、看不见、摸不着的物体，是转换的思想。然后由学生自己在头脑中搜寻学习过的物理内容，筛选出应用这个思想获取的知识点，确定答案。
学生可能会讨论得出以下答案：①物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；②苹果落地可证明重力存在；③马得堡半球实验可证明大气压的存在；④雾的出现可证明空气中含有水蒸气；⑤影的形成光沿直线传播；⑥奥斯特实验可证明电流周围有磁场；⑦指南针指南北可证明地磁场的存在；⑧扩散现象可证明分子做无规则运动；⑨铅块实验可证明分子间引力的存在；⑩运动的物体能对外做功可证明它具有能。
下面我列举几处说明“转换法”伴随初中物理教学始终具体实例：
声音是由于物体的振动而产生的。老师在做演示实验时，学生只能听到声音，而根本无法看清发声物体的振动。怎样才能使细微不明显的振动现象变得明显呢？根据声音具有能量能使其它物体振动的原理，运用转换法设计实验。将研究对象---“振动现象”合理放大和转换，转换为泡沫塑料小球或水的“跳动”，既放大了发声物体振动的现象，同时又激发了学生主动参与探究和学习的兴趣。用这些容易观察的现象把不容易观察的现象或抽象的事物转
化过来降低了学生学习的难度，提高了教学效率。
在研究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中，因为摩擦力是不易直接测量的，所以在探究滑动摩擦力的大小时，弹簧测力计并不是直接测量摩擦力的大小，而是测量物体对测力计中弹簧的拉力大小。通过拉力大小来反映摩擦力的大小，把不易测的摩擦力转换为弹簧测力计的拉力，从而正确得出“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的结论。在测量大气压强值时，根据水银柱产生的压力与大气压力相等，测量被大气压起的水银柱的压强。这两处都是对被测物理量的转化。
研究液体压强的大小时通过U形管液体压强计两管内的有水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中金属盒所在处的压强越大。通过这样的实验设计把液体压强这个非常抽象的物理量进行了有效地转化。
内能与什么有关物体带不带电，也是不可直接看见的，但是物体带电后会吸引轻小物体，让学生领悟到这点，可以在实验的基础上顺利完成“摩擦起电”的概念教学。验电器的金属箔带电后， 两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。于是， 只要观察到两片金属箔张开就可判断物体是否带电。电流是电荷的定向移动形成的。但是电荷本身无法直接看见，不象水流、车流
那么直观。由于导体有电流通过时会产生某种效应（如：化学效应、热效应、磁效应），因此， 教材通过小灯泡发光来判断电流的存在与否。
在探究水的吸热与质量、温度变化的关系时，将水吸热多少转换为对加热时间的判定，加热时间越长，说明水吸热越多。
教的目的在于不教。研究方法的指导对能力的提高起着十分重要的作用，物理中涉及“转换法”的内容很多，只要教师在平时的教学中加以重视，并及时正确引导，在“教”与“学”的长期合作过程中，学生一定会养成良好思维习惯，不断在解决问题中运用各种物理研究方法，不断提高科学素质。
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