桂锦燕
摘 要: 作者根据实践教学经验,就如何通过引入转化思想,提升现阶段初中物理教学实效进行了分析。
关键词: 初中物理 转化思想 教学实效 具体应用
引言
随着新课程标准的不断实施,越来越注重学生综合能力的培养。“转化思想”是渗透于初中物理教学全过程的一种重要物理思想[1-2]。在物理学习过程中合理对其加以应用,可以帮助学生把复杂的问题简单化,提高学生分析问题的能力。同时,在教学过程中,注重“转化思想”的渗入及应用,还有助于学生思维方式的转变,培养学生的科学素养,使初中物理教学效率得到有效提升。
1.运用物理知识,引出转化思想
为了让学生更好地运用转化思想,应引导他们通过对所学知识的理解加深对于转化思想的认识。如对于自然界的一切形式的能量而言,都可以运用统一的观点将其联系起来。能量的转化便是自然界中一种较为普遍的“转化”,对于这一定律的认识能将整个物理教材联系起来,从而更好地引导学生认识在一定条件下能量之间相互转化的辩证规律。如只有在重力和弹力做功的情况下,重力势能与弹性势能就可以相互转化。而在具体教学过程中,应引导学生加强对于转化思想的学习与利用,以引导他们明白,不仅自然界中存在转化关系,还可将转化关系引入到对所学知识点的理解与学习过程中,加深对于所学知识的理解与认识,切实提高学习效率。
2.转化思想在初中物理教学中的具体应用
2.1化知识为实验
物理作为一种具有较强实践性的学科,很多物理规律都能够通过物理实验将其中所蕴含的概念、物理规律体现出来。同时,通过探究实验,能使学生的自主探究与迁移能力得到有效提升。因此,教师应给予学生足够的自主探究空间,以自主探究与相互合作的形式,发现问题并采取相应的措施分析问题的成因,使他们找到解决问题的方法。如对于探究杠杆平衡条件的实验而言,部分学生能够在较短时间内探究出杠杆在两个不同作用力下达到平衡的条件。部分学生推断动力×动力臂=阻力×阻力臂;部分学生推断动力+动力臂=阻力+阻力臂。笔者建议学生在实验过程中改变钩码个数、位置及弹簧测力位置,通过不同的变量组合验证他们之前所得出的结论。这样不仅激发了学生的探究兴趣,还使学生意识到了动力+动力臂=阻力+阻力臂的错误,并通过自主操作实现了综合能力的迁移。
2.2化隐性为显性
感性认知是理性认识的基础,所以丰富感性认知是帮助学生理解概念的重要手段,而感性认知要从实验中获得。因此,在初中物理学中应对实验非常重视。但在实验教学过程中,有一些物理性质和物理量,由于其自身属性的关系,难以用仪器仪表直接显示出来,或由于条件受限,测量度的精确度较差,此时就需要灵活运用“转化思想”。在等效的前提下,把这些隐性的物理性质及物理量转化为现行或可直接观察的物理现象,把不易测量的量转化为易测量的物理量。
例如:在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,磁性是一种隐性的物理性质,但我们通过观察吸引大头针的数量,比较磁性的强弱。这样既给学生讲明白了磁性这一隐性的物理量,又锻炼了学生的动手及观察能力。在初中物理教学中,类似的思想在物理实验中广泛存在,需要我们在教学过程中给予重视。
2.3化抽象为直观
物理概念是一种思维形式的体现,通过这种思维形式人们可以对客观事物的本质特征有所了解,由此看来,物理概念是具有一定的抽象性的,此外学生相应的感性知识是比较缺乏的,所以在学习过程中容易产生思维障碍,通过运用转化思想我们可以把物理概念中反映出的一些现象直观地呈现出来,从而引导学生感知它们的本质特征,使抽象知识变得更加直观。
如在“电路图”相关内容教学过程中,教師可将不同的金属导体接入电路,然后观察电流表中示数的变化,还有就是看接在电路中的小灯泡的亮度发生了什么变化,通过观察实验现象学生能够认识到金属导体对电流是有阻碍作用的,从而在头脑中对电阻有了初步印象。由于学生刚刚接触电阻这个概念,所以教师需要多给他们提供一些感性材料,在这个实验里,教师把电阻的概念通过电流表的读数及小灯泡的亮度展现出来,给学生一种直观的感受。
2.4化间接为直接
我们经常通过综合实践活动对课堂教学进行拓展,在综合实践中学生能够把课上所学物理知识放到现实中检验,从而培养他们分析问题、解决问题的能力。在实践活动中运用转化思想有助于简化测量和制作环节,比如教师在教给学生制作浮力秤的时候,首先我们需要提前准备一个半径为4cm的圆柱体的饮料瓶,还有就是准备一个木桶及若干个小石块,我们先把饮料瓶的瓶底剪掉,然后把瓶盖拧紧,把一块质量适合的石块悬在瓶盖处,然后把饮料瓶倒立着放到水桶里面,如果要测量某个物体的质量,则只需把它放到瓶子里面,然后根据水面的刻度就能得出它的质量。
例如物理学中托里拆利实验,它非常巧妙地体现了化复杂为简单的思想观念。托里拆利把测量大气压强转化为测量水银的压强,使实验具有可操作性,并解决了前人未解释的物理现象。将“转化思想”体现得淋漓尽致,在物理研究中具有重大的价值和无穷的魅力,为物理的发展奠定了基础。
2.5化数字为图形
在这个物理教学过程中,习题教学应用得非常普遍,通过习题教学能够完善学生对知识的认识,提高学生解决问题的能力。物理习题大部分都是让学生根据已知求未知,题目给出的一些已知条件往往都存在一定的内在联系。但是学生切不可只从文字及数字方面进行思考,否则就不能很好地把握这种内在联系,从而使自己的解题过程陷入困境,不知道该如何解题,转化思想的运用能够帮助学生完成解题的过程。
比如在进行数与形的转化过程中,有这样一道题目:在量筒中装入液体,然后用细线拴住一个铁块放入液体中,我们观察到此时液面刻度为V■,现在把一个密度为ρ的球形块拴在铁块上一起放入液体中,此时我们观察到液面上升到了V■,接下来我们把细线断开,发现物块上浮,待物块稳定后,液面有所下降,下降至V■试求出该液体的密度。根据两次液面的差值,我们可以知道球形物块的体积为V■-V■,漂浮时球形物块排开水的体积为V■=V■-V■,对于漂浮的物块而言,它是满足漂浮条件的,即F■=G,由此可以得出ρ■gV■=ρgV■。在解答这个题目的时候,我们可以把题目中的已知条件及液面的变化过程用图形的方式呈现出来,从而完成数形的转化,这种方法适用于一些比较复杂的物理过程,帮助学生理解题意。
结语
在初中物理教学中引入“转化思想”,不仅可以提高学生的思维转换能力,还可以有效提高学生的自主探究能力与学科素养。[3-4]因此,在今后的初中物理教学过程中,应加强对于“转化思想”的充分利用,将其深入知识传授的每个角落,在加深学生对于所学知识的理解与认知的同时,使初中物理教学质量得到有效提高。
参考文献:
[1]殷丽.解决动态平衡问题的物理思维方法——数学转化思想[J].中学物理:高中版,2012,(4):21-22.
[2]秦付平.由2011年高考看转化思想在物理解题中的应用[J].试题与研究:高中理科综合,2011,(3):J0111-J0113.
[3]吴志明.“转化思想”在初中物理教学中的应用研究[J].中学物理:初中版,2013,(5):11-12.
[4]李正.用转化思想解决物理问题的实例分析[J].数理化学习:高一、二,2008,(21).