浅谈转换法在初中物理自主学习课堂教学中的应用
◎ 梁雁
摘 要：在初中物理教学中,需要改变传统的教学模式,采取自主学习模式。自主学习是与传统的接受学习相对应的一种学习方式，传统教学方式是指教师全面讲解,学生被动接受,而自主学习就是让学生在学习中采用实验或学生体验深刻的事例感受知识产生与发展的过程,这种学习方式有利于培养学生的创新思维、科学精神以及发现问题、分析问题、解决问题的能力。笔者结合自身的教学经验,谈谈转换法在初中物理自主学习课堂教学中的应用。
关键词：转换法；初中；物理；自主学习；课堂教学；应用
物理学是一门富含科学方法的自然科学，科学方法是解决科学问题的手段，方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节，是沟通知识和能力的桥梁。科学方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。掌握一种科学方法胜过解答十个问题。《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。且将“过程与方法”作为其中的一个纬度目标出现。而“转换法”是其中最重要的思想方法之一。所谓“转换法”主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。物理与生活密切相关，耳熟能详的生活现象包含有丰富的物理知识，大量的生活体验能够帮助学生通俗易懂的理解抽象的物理概念及物理规律。通过多年的教学积累和经验总结，转换法是学生最喜欢的学习方法，把抽象的物理概念、规律及原理都融入生活，融入学生体验深刻的生活现象和生活体验当中。用转换法进行物理的教与学，学生倍感熟悉与亲切，思维活跃，课堂气氛热烈，思维参与知识的形成过程，是自主学习的过程，学习效率大大提高。教师在授课时经常采用转换法讲解概念、理解原理和规律，久而久之，学生也会使用转换法去理解新的物理概念和规律了。古人云：“授人以鱼不如授人以渔”，引导学生掌握转换学习法，就是培养和提高学生自主学习的能力。笔者结合自身的教学经验,谈谈转换法在初中物理自主学习课堂教学中的应用。
一、用转换法放大演示效果，深刻体验物理原理
1、物体振动发声
应该说，物体振动发声可以听得见，也能通过触摸感觉得到。但是通常物体发声振动时的振幅较小，用肉眼不易观察得到。为了突出物体发出声音时正在振动，特意通过物体振动时所产生的其他效果如激起水花、使悬挂着的乒乓球被反复弹开等明显的视觉效果来转换其不易觉察到的振动，用以提高教与学效果。
2、力能使物体发生形变
力的作用效果之一是力能使物体发生形变。软的弹簧、钢板及橡皮筋受力形变是看得见的，但是硬的物体形变由于程度小很难察觉，为了突出硬物受力也发生了形变，我们在硬物面上放一小面镜，用固定的发光激光笔倾斜照在镜子上，让它的反射光线射到天花板上，然后用力按压硬物，会看得红色的光斑在晃动，说明硬物在力的作用下发生了形变；玻璃瓶受力形变也发现不了，我们向瓶内装满水，滴几滴红墨水，用插有细玻璃管的塞子塞住瓶口，玻璃管越细越好，并让红色液体上升到玻璃管的中间，然后用适当的力按压玻璃瓶，会看到细小的玻璃管中红色液柱明显上升，表明玻璃瓶受力形变了。
3、温度计原理
实验用温度计和体温计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，液体的热胀冷缩没有气体那么明显，为了把液体受温度影响导致体积的微小变化放大的，温度计玻璃泡上方是一根抽成真空的毛细玻璃管；体温计的形状还做成三棱柱形状，棱柱起到了放大镜作用。这样，温度计玻璃泡中的液体热胀冷缩时的效果被放大了，读数也清晰了。
二、用转换法感受物理量的大小，变抽象为形象
1、动能的大小
在探究动能的大小跟哪些因素有关时，将钢球动能的大小转换为纸盒被推动距离的大小。纸盒滑动距离越大，说明小球对纸盒做的功越多，小球的动能就越大。
2、重力势能的大小
在探究重力势能的大小跟哪些因素有关时，将钢球的重力势能转换为木桩被陷进沙中的深度，木桩进入沙中的深度越深，表明重物下落对木桩做的功越多，重物的重力势能就越大。
3、热量的多少
探究水的吸热与质量、温度变化的关系时，将水吸热的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。
4、液体压强的大小
在探究液体压强大小与什么因素有关的实验中，将液体压强大小转换为压强计U形管两管内的有色水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中的金属盒所在处的压强越大。
5、电流的强弱或电功率的大小
电流的强弱或者电功率的大小无法感知，演示实验时，把它们转换为小灯泡的亮度，小灯泡越亮，表明经过灯泡的电流越大，也表明小灯泡的实际电功率越大。
6、压力作用效果（压强）的大小
在演示压力作用效果与什么因素有关时，把压力作用效果大小转换成压力小桌陷入海绵的深度或者是海绵的形变程度来体现，陷得越深或者是海绵形变的越厉害，说明压力作用效果（压强）越大。
7、磁场的强弱
磁场看不见摸不着，两个磁铁，磁场谁强谁弱？教学时把它转换成它们吸引铁屑的多少来判断，哪个吸引的铁屑多，那个磁铁周围的磁场就强。
8、比热容的大小
比热容大小是什么意思，学生很难理解。如果把它转换为热容量大小，学生就容易理解了。比热容大的物质热容量大，能吸收很多热量而温度升高不大，能放出很多热量而温度降低不多；比热容小的物质热容量小，吸收不多的热量其温度升高很多，放出很少的热量其温度降低很多。再作个类比，海纳百川，有容乃大。百川归海，海面基本上不升高，说明海的容量非常大。
9、电荷量的多少
电荷是微观领域里的粒子，看不见，数不清。一根摩擦后的玻璃棒或橡胶棒，哪根带电多无法直接判断。用验电器把电荷量的多少转换为铂片的张角，张角越大，表明所带的电荷量多，反之，表明带电少。
三、用转换法理解物理概念及原理，从生活走向物理
1、力
力是不可见的，虽可以直接感知，但如果产生作用力的两个物体与人无关，就不好感知了。实际上，大多数情况下，可以通过力所产生的效果来认识力是否存在，如使物体发生形变，或使物体的运动状态发生改变，二种情况中只要出现一个，就可以认为该力的存在。事实上，对力的三要素的探究就是利用力所产生的效果来达到目的的。
2、分子的无规则运动和分子间隙
分子本身很小，别说肉眼看不见，就是普通光学显微镜对此也是无能为力。通过演示扩散实验，表明组成物质的分子不是静止的；通过演示实验“1+1不等于2”这个事例来说明分子间确实存在间隙，即将50ml酒精与50ml水混合后，体积将小于100ml。
3、磁场
磁场是个很抽象的概念，看不见摸不着闻不到。如何理解和感受磁场的存在？我们在关好门窗的教室里或者轿车里，对看不见摸不着闻不到的风的存在，是无法感知的，我们怎么知道风的存在呢？是看到树枝在摇摆感受到风的存在；我们也可以用转换的方法理解和感受磁场的存在，磁场能够使磁体周围的小磁针发生偏转，能吸引铁屑并使铁屑用规律排列，从而理解磁场和感受到磁场确实存在。
4、磁感线
磁感线是理解磁场的一种理想模型，其实并不存在。一个磁体，它周围的磁感线是怎样分布的呢？也是利用转换法通过演示实验展示出来让学生有感性认识。把条形磁体或蹄形磁体放在玻璃板下面，在玻璃板面上均匀的撒些铁屑，然后轻敲玻璃板，就会看到铁屑在玻璃板面上有规律的排列，形成一条一条的线，这就是磁感线，磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。
5、电磁波
导体中迅速变化的电流，就会在空间产生电磁波。利用导线在短路干电池的瞬间，收音机发出“咯、咯”声，电视机画面出现抖动或条纹，说明迅速变化的电流可以产生电磁波，证实电磁波存在的真实性。
6、分子间作用力
通过肥皂液膜改变棉线的弯曲程度与形状，或通过两块铅块的相互接触能吊起其他物体来证明分子间存在相互作用的引力；通过很难压缩注射器内的水来说明水分子间存在相互作用斥力；当然也可以在注射器内封闭一定量的空气，通过先容易压缩，后难压缩来分别说明分子间存在间隙及斥力。
7、大气压强
我们生活在大气层里，感受不到大气压强，利用转换法把大气压强展现出来，让大气压强的存在看得见、也感受得到。马德堡半球实验是轰动一时的能证明大气存在压强的实验，课堂上让学生来拉马德堡半球；让学生做覆杯实验，用 “纸”能托住杯中水。学生在观察，感受奇迹同时认识和理解大气压强。
这样的采用转换法理解物理概念、规律和原理的例子不胜枚举，只要我们教师和学生留心生活，体验生活，根据物理慨念、规律及原理的特点，都能在生活中找到它的影子。通过转换，把物理的学习融入亲切的生活当中，使物理知识变抽象为形象，化繁成简，由浅入深，学生记忆犹新，理解深刻，知识自主形成，自然巩固，自动升华。所以转换法既能提高教学效率又能提高学生物理自主学习能力的好方法。
（作者单位：广西贺州市八步区大宁镇初级中学）
