转化思想在初中物理教学中的运用

    纪效鸽

    [摘? ?要]转化既是重要的思维方法，又是解决问题的常用方法，把它用于初中物理教学，对提高教学效率具有重要的意义。文章对转化思想的特点和常见类型进行了分析，对其在初中物理教学中的运用进行了探索。

    [关键词]转化思想;物理教学;运用

    [中图分类号]? ? G633.7? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2019）29-0046-02

    初中物理新课标强调，在物理教学中不但要让学生掌握物理概念、规律与解题方法，还要重视培养学生运用物理思想解决实际问题的能力。转化思想在物理理论知识、实验教学、解题训练中有着广泛的运用，掌握其运用方法，对提升初中物理教学实效具有重要意义。

    一、转化思想及其常用类型分析

    转化虽然是重要的数学思想，但把它用于初中物理教学同样具有重要意义，是提高物理教学质量和培养学生解决物理问题能力的有效方法。转化思想就是把抽象、复杂、陌生的物理问题转化成直观、简单、熟悉的物理问题，然后加以解决的思想方法。在初中物理中常用的转化思想方法有以下几种：

    一是类比转化法。类比转化就是把两类具有相似性的物理对象或物理量进行比较，把已知的一类物理量迁移到另一类物理对象上，使问题容易解决，可进行概念与规律的类比、方法类比、变化过程类比等。

    二是等效转化法。等效转化法是常用的转化方法，就是把复杂、不易表示和分析的物理量、物理过程等，用具有相同效果的其他物理量、物理过程、物理模型等进行替换，使问题变得简单易理解、易分析。

    三是数形转化法。数形转化法也称图像转化法，就是利用形象直观的图像表达物理规律或物理量之间的关系。对于一些比較复杂的物理问题，用函数图像的方法进行表示，能使问题变得直观、容易理解。

    四是极端转化法。该转化方法也称极限法，就是在解决问题的过程中，通过合理地选择某个物理量，并把该物理量的变化范围或变化条件设置到极端值、特殊值、临界值等极限情况，就可把问题的隐含条件显示出来，从而实现化繁为简、化难为易的目的。

    二、转化思想在物理教学中的运用

    1.化抽象为形象，帮助学生理解

    在许多学生看来物理比较难学，这主要是由于物理概念、规律等知识比较抽象，不容易理解，而不少学生常常是在还没有真正理解概念或规律的内涵时，就开始解题，进而加重了学生对物理知识的理解难度，使得学生对抽象的物理知识越学越糊涂。要解决这个问题就需要把抽象、不易理解的物理概念、规律转化成形象、直观、易理解的知识，这样才能使学生容易掌握物理知识，从而为解决物理问题奠定基础。

    在初中物理教材中对“电阻”概念的描述是：“电阻是导体本身的一种特性，表示对电流的阻碍作用，电阻越大阻碍作用越强。”如果仅凭这些抽象的文字，学生对“电阻”的概念是无法真正理解的，这就需要教师用形象直观的方法为学生讲解或演示，才能使学生对此概念真正理解。具体教学中，教师可用电路示教板进行演示，在电路中接入小灯泡、电流表、电源，并将不同电阻率的金属丝分别接入到电路中，让学生观察灯泡的亮度变化和电流表的示数变化，可以看到用不同的导体，灯泡的亮度不同，电流表的示数不同。或者在电路中接入连续变化的滑动变阻器，就可让学生直观地看到灯泡从亮变暗的整个过程，学生就能感到电阻对电流的阻碍作用。通过将抽象物理概念转化成让学生看得见、感觉到的灯泡亮度变化、电流表示数变化，可使学生对抽象的“电阻”概念的理解变得自然一些。

    2.化复杂为简单，提高学生的解题能力

    物理解题是教学的难点，特别是一些较难的物理问题，更是让不少学生非常“头痛”，不知如何下手，不能形成有效的解题思路。如果在习题教学中，通过引导学生运用等效代替法、类比法等方法，把复杂的物理问题转化成简单的问题，就能使学生提高解题能力。

    [例题]在如图所示的电路中，电路两端的电压U=6 V并且保证恒定不变，R1=6 [Ω]、R2=3 [Ω]，R3是一个滑动变阻器，其最大电阻为9 [Ω]，在电路中当滑动变阻器的滑片从a点向b点滑动时，电路中电流表读数的变化情况是（? ? ? ）。

    A. 3 A→1.5 A? ? ? ? ? ? ? ? B. 1.5 A→3 A

    C. 3 A→1 A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D. 0 A→1.5 A

    分析：从图中可看出，滑片在a端时，R3被短路不起作用，此时R 1、R 2并联，可将R 2等效为两个6 [Ω]的电阻，此时电路可看成是3个6 [Ω]电阻的并联，容易求出总电阻是2 [Ω]，根据I=[UR]可算出电流是3 A，也就是电流表的最大读数是3 A。如果滑片在b端时，R3的阻值为9 [Ω]，此时的电路是R2、R3串联，其阻值是12[ Ω]，此时可把R 1等效成两个12[ Ω]的电阻并联，这样电路就等效成3个12 [Ω]的电阻并联，容易求出总电阻是4 [Ω]，按照公式可计算出电路总电流是1.5 A，这样就容易判断出本题的答案是选项A。在解题过程中，通过等效替换法，既容易理解，又省去了计算并联电阻的烦琐过程，使计算过程变得简单，利用口算就能解决计算问题，从而提高解题效率。

    3.化陌生为熟悉，提高学习信心

    对大多数学生而言，如果利用熟悉的知识处理问题，就能提高解决问题的信心，特别是在物理解题过程中，如果能把陌生的问题转化成熟悉的问题，就能提高学生的物理学习信心。把陌生的物理变化、陌生的物理模型、陌生的物理情境等转化成熟悉的相应形式或问题，有利于学生找到“新问题”和“旧知识”之间的联系，能帮助学生理解“陌生问题”与“熟悉问题”的本质是“旧知识穿新衣”，从而提高解决陌生问题的效率。

    例如，在教学“大气压强”时，要让学生理解大气压的值是760毫米高的汞柱压强，就需要进行托里拆利实验，实验需要有毒的水银，对普通学校而言演示这个实验有一定困难，这对学生理解大气压强会造成困难，也使学生对这个实验感到陌生。为此，教师可使用生活中的拔罐器、塑料长胶管等生活中的物品，为学生演示大气压能支持多高的水柱，再换算成水银柱的高度，就能让学生对大气压强有深刻的理解。把教材中的实验转化成学生能够自主完成的实验，能有效提高实验教学效果。

    在某些物理实验中，有些实验现象用人眼是不易清楚观察到的，很难增强学生的感性认识，如果把这些陌生或是隐性的物理现象转化成形象直观的物理实验现象，就能更好地增强学生学好物理的信心。

    例如，在进行音叉振动实验时，用人眼是很难看到音叉的振动的，如果把音叉放在水里，就能看到水花的飞溅或水波的运动，或是把一个乒乓球靠近音叉，就会引起乒乓球的跳动，这样就能清楚地感到音叉的振动。又如，在教学“磁体与磁场”知识时，要让学生掌握电磁铁的强弱与什么物理量有关，可让学生对电流大小和线圈匝数分别进行变化，吸引铁屑。通过观察吸引铁屑的多少进行判断，就能把既看不见又摸不着的磁性进行形象直观的演示，从而较好地理解掌握该知识。

    综上所述，转化思想在物理教学中有着广泛的应用，通过把抽象的概念或规律进行转化，就能使学生容易理解，通过把复杂的问题转化成简单的问题，就能提高学生解决问题的能力，通过把陌生的知识转化成熟悉的知识，就能增强学生的学习信心。因此，教师要加强转化思想在初中物理教学中的应用。

    [? ?参? ?考? ?文? ?献? ?]

    [1]? 凌蕾.转化思想在初中物理教学中的应用[J].中学生数理化，2017（8）：94.

    [2]? 桑晓斌.谈“转化思想”在初中物理教学中的应用[J].考试周刊，2017（40）：161.

    [3]? 李静.浅谈“转化思想”在初中物理教学中的运用研究[J].新课程（中），2018（3）：17.

    （责任编辑 易志毅）