浅谈转换法在初中物理教学中的运用

【摘要】所谓转换法就是在保证效果相同的前提下，在物理学中对于一些看不见摸不着但又是客观存在的物理现象，或不易直接测量的但又是需要准确知道数据的物理量，通常用一些从它导致的非常直观的现象去认识它，或者用易测量的物理量间接测量它。

【关键词】转换法；物理教学；运用

古人云：“授之以鱼，不如授之以渔。”一个优秀的教者不是授给学生鱼，而是授给学生捕鱼的方法。给学生鱼他只能受益一顿或者一天，而渔却可以让学生受益一生。在初中物理教学中更是这样。我们都知道物理是一门以实验为主的学科，很多的重大发现都是科学家们在实验过程中偶然发现的。如奥斯特的“通电导线周围存在着磁场” “电生磁”就是这样被人类发现；又如牛顿的“万有引力定律”，就是由一个苹果砸出的。美国麻省理工学院机械工程系的系主任谢皮罗教授敏锐地注意到每次放洗澡水时,水的漩涡总是向逆时针的! 谢皮罗紧紧抓住这个问号不放.他设计了一个碟形容器,里面灌满水,每当拔掉碟底的塞子,碟里的水也总是形成逆时针旋转的漩涡,这证明放洗澡水时漩涡朝左并非偶然,而是一种有规律的现象。著名的“谢皮罗现象”就这样问世了。这样的例子举不胜举。这种机遇每个人都会遇到，但只有你抓住了，也才有了成为科学家的机会。所以作为物理教师，我们在教学生实验时，学生不仅仅会跟着老师做实验，重要的是会自主实验，更为重要的是掌握在实验中常用的研究方法。比如“控制变量法、转换法、类比法、模型法”等等。有了这些研究物理学的基本方法，就为我们抓住机遇多增加了可能。现在就“转换法” 在初中物理学中的运用，我谈谈自己的一些看法。

所谓转换法就是在保证效果相同的前提下，在物理学中对于一些看不见摸不着但又是客观存在的物理现象，或不易直接测量的但又是需要准确知道数据的物理量，通常用一些从它导致的非常直观的现象去认识它，或者用易测量的物理量间接测量它。

在初中物理力、声、热、电、光教学中使用转换法的现象非常普遍。在力学中，最典型的就是马德堡半球实验。当时物理学家托里拆利用玻璃管和水银槽证明了大气压的存在而且准确测出了大气压的值（当时大气压的值直接不好测量，托里拆利就用水银柱的高度来间接测量），但是当时很多人觉得不可思议，又看不见摸不着，不相信有大气压。作为当时马德堡市市长的奥托?冯?格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈；再把两个半球壳灌满水后合在一起；然后把水全部抽出，使球内形成真空；最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭。这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。这时人们才终于相信大气压的存在。奥托?冯?格里克正是利用了转换法达到了这种震撼的效果。他把看不见摸不着的大气压用抽成真空的两个半球要用16匹马才能拉开，形象的展示在人民的面前。在教授给学生“运动或被举高的物体具有能量”时，用眼睛看是看不出来的，不具有直观性，学生就不怎么理解，怎么办？我们就把能量转换成功（所以说能量的多少可以用功来度量）来认识，如：举得越高的锤头能让钉子钉得越深，就说明锤头做功的本领大，它的能量就越多。我们说风是由空气的流动形成的，但是空气不可见，可以从舞动的树叶中得知。在力学中还有许多利用转换法的例子就不一一例举了。

在声学中，在探究声音产生的原因时，看不见音叉发生了什么，但是把发声的音叉靠近泡沫小球，小球就会被弹开，通过泡沫小球的反应，就证明了音叉在振动，还有在发声的鼓面上放纸屑，也可以很直观的证明声音是由鼓面的振动产生的。这样通过转换法就把看不见摸不着的物体的振动，用直观可见的现象展现了出来。

在热学中，很多学生都知道空气中含有大量的水蒸气，看不见摸不着，但是通过转化成一些现象就可以很清楚的感知到。如：雾的出现，雾就是由空气中的水蒸气液化成小水珠形成的；烧开水时的白烟，也是由水蒸气遇冷液化成的；还有吃冰棒时冰棒周围的白气等等。这些现象都是空气中存在大量水蒸气的有力证明。

在电磁学中，我们知道电流有三大效应：热效应、化学效应、磁效应。可是电流无色无味，我们根本看不到。然而我们知道，当电流通过电灯时，灯泡会发热发光；电流通过电烤炉时，电烤炉会发热；当电流通过时电热毯会热乎等等。通过这些电流的热效应现象，就证明了电流确确实实就在我们的身边。蓄电池给它通上电后，它就蓄积了能量，给盐溶液通电后就发生电解，还有工业中的电镀等等，这些电流的化学效应也足以证明电流的存在。著名的奥斯特实验发现了通电导线周围存在着磁场，电流的强弱影响着电磁铁磁性的大小，发电机和变压器周围存在很强的磁场。电流的三大效应恰好是电流存在的最好的诠释。同样，我们知道磁场是看不见摸不着的，但是确实存在于磁体周围。小磁针放在其他物体周围没有反应，但是放在磁体周围就发生偏转，而且成一定的规律排列，磁场就转换成小磁针的有序排列表现出来。探究电磁体磁性的强弱，可以转换成吸引铁钉的数目直观体现出来，磁性越强吸引铁钉的数目就越多。电磁学中这样的例子还很多，转换法的应用非常广泛而有效。

在光学中，在讲授光沿直线传播时，为了直观形象的展示光的直线传播时也大量采用了转换法，影子的形成，小孔成像，日食月食的形成。我们说月亮不是光源，这个不能让每个学生亲眼看到，但是月食的形成正好是月亮不是光源的最好证明。

综上所述，转换法在初中物理教学乃至其他学科中的运用甚至在生活中都是非常广泛有效的。它能把抽象的不易被人们直接感知的现象形象地展示在人们的眼前，让学生能切实感知到物理现象的可抓住，可发现性。物理学的平易近人，物理原来并不是那么神秘，它可被人发现，可被人理解，可被人掌握，可被人运用。

教师在初中物理教学中，不仅要教给学生物理知识，更要教给学生研究物理的方法，“授之以渔”，让学生终生受益无穷。《初中物理新课程标准》指出：物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，他是以提高全体学生的科学素质，促进学生的全面发展为目标的自然科学基础课程。我们教师在初中物理教学中，要逐步培养学生的物理素养，要培养学生良好的物理探究习惯与能力，要培养学生在实验中的一种对物理的敏感，一种对物理敏锐的嗅觉，这样才能尽量与一些发现不是擦肩而过，而是紧紧咬住。怎么才能让学生养成自觉地用物理方法如转换法、控制变量法等等去探究物理现象呢？我有下面一些初浅的认识：

一是心理学认为,学生有求动、求知、求趣、求异和求新等等心理特点，兴趣与好奇心紧密相连，培养好奇心的关键就在于创设与平常人们认知相反或者出乎意料的情景，刺激学生探求物理真像的好奇心和兴趣。而且最重要也是最难的是，让学生始终保持这种兴趣，甚至养成一种习惯。

二是引导学生思考。冷静理性思考，而且还要让这种思考更加深刻，怎样才能更有效利用物理方法揪出藏在现象背后的真像。

三是让学生养成探究物理现象的习惯。勤于动手，主动探究，善于探究。

四是做生活的有心人，对一些细节，要用心观察，对于老师没有讲到过的实验现象中出现的一些现象要敏感。

有效地利用转换法等研究物理的方法，可以让你更加轻松的事半功倍地驰骋在物理的海洋里，去探索更多的奥秘，去探寻真像的点点滴滴。