依托教材提升学生应用转换方法解决问题能力的思考与实践

张玲芬

一、一道中考题给予的启示

下面是一道得分率很低的某市2011年的中考题。

如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能与哪些因素有关。

1.将A、B两球（mA

2.分别在水平桌面上的C、C'处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到 球将木块撞得更远。由此可得出结论： ；

3.这个实验中，利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。（填编号）

（1）认识电流大小时，用水流进行类比

（2）用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的

（3）用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性

仔细分析，你会发现这个题目的每一小题都考查到了转换知识且难度逐渐加深。这道题给予我们的启示是在重视学生体验科学探究过程的同时要加强科学研究方法的指导。在初中阶段转换法就是需要掌握的重要的科学研究方法之一。华师大版科学教材里很多内容涉及到转换法的应用但没有直接提及到这一方法的知识，很多资料上讲解也不多。因此，我们有必要把转换法渗透到具体的教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验、体会直至拓展、迁移应用转换法。

二、教学过程中所做的尝试

1.依托教材，做一做，让学生体验转换法在科学教学中的应用

科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，通常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，这种研究问题的方法叫转换法。初中科学在研究概念、规律、测量和实验中多处应用了这种方法。特别是对那些抽象的难以理解的科学知识，这种方法很有效。

例如，我们在讲声音是由物体振动产生的，往往会取出一正在发声的音叉，但音叉的振动很不容易观察，所以我们会依托教材利用小泡沫球靠在正在发声的音叉上，利用小泡沫球被弹开而摆动来说明发声的音叉在振动，又可将发声的音叉放入水中会溅起水花，通过这些手段将音叉振动的现象放大，我们还可在振动的鼓面上放上小纸团，小纸团跳起将鼓面的振动放大等等，这些现象都可形象地说明发声的物体在振动。然后我们可以启示学生：对于能看到但不容易观察的实验现象，可通过转化将它产生的效果放大后再研究。

2.依托教材，点一点，让学生体会教材设计中的转换原理

在教学中，要通过转换法提升学生解决问题的能力。我们不仅要让学生体验转换法在科学教学中的应用，而且要让学生在认知范围内体会教材设计中的转换原理。否则在做涉及转换原理的实验探究题时，学生会茫然，感觉毫无头绪。

例如，在研究影响动能大小的因素实验时，如何体现动能的大小，教材直接给出了通过判断小车推动木块的距离来反映动能的大小。我在进行这一实验探究时，先抛出问题：要研究动能的大小与哪些因素有关，首先就要知道怎样“看出”动能的大小。物体具有动能的大小是无法直接“看出”的。怎么办呢？然后给予学生充分的时间讨论，学生讨论时我适时地给予点拨提问，如是否有力作用在木块上？木块有没有在力的方向上通过一段距离？小车是否对木块做功？为何小车做的功越多，小车动能就越大？学生通过讨论最终会想到能量的定义是物体具有做功的本领，能量越大的物体做功的本领就越强，能做的功也就越多。学生很自然就明白了：只有在同一水平面上木块被推得越远，小车对木块做的功越多，小车具有的动能就越多。如果是在不同水平面上，就不能通过判断小车推动木块的距离来反映动能的大小。

3.依托教材，变一变，让学生初步学会转换法的拓展应用

在引导学生理解教材设计的转换原理的基础上，我们可以通过对教材转换的再处理，促使学生的思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力得到提高。

例如，在研究导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，电流通过导体产生的热量无法直接观测和比较，教材通过让煤油吸热，把导体产生的热量转换成空心玻璃管中煤油上升的高度。在烧瓶中装满煤油，瓶塞中间插入一支空心玻璃管，利用电阻丝产生热量使煤油体积膨胀，管中煤油液面上升，在相同条件下，液面上升快的瓶内电阻丝产生的热量多。我们可以在引导学生理解教材设计的转换原理的基础上，向学生说明该实验所需时间长，能否改用其他方式来观察电阻通电后的发热情况？

4.依托教材，讲一讲，让学生了解转换法在进行科学研究时的应用

在科学教学过程中，依托教材，再现科学家进行科学研究时所采用的思想和方法，可以让学生领悟到科学的本质，掌握科学学习的策略和科学的思维方法，从而提高学生的科学素质。

例如，在上阿基米德原理前，给学生讲一讲：“2000多年前，希腊学者阿基米德在思考如何鉴别王冠的含金量时，从洗澡时浴缸向外溢水的现象中受到启发，归纳液体中物体受到浮力的规律时，把物体受到的浮力转换为物体排开水的重力。”学生可以从阿基米德的思维方法中，悟出一个解决问题的方法，如果直接处理或解决某一问题而感到困难时，可以将问题等价地变换为我们熟悉的另一个问题去解决。

5.依托教材，换一换，让学生初步学会转换法的迁移应用

随着新课改的推进，科学习题编得越来越新颖、越来越灵活。当我们碰到无法从正面直接求解的这类题目时，便可考虑依据题目情景，把较复杂的物理过程转换成简单的物理过程，从而降低解题难度。

华师大版科学九（上）科学报上有一道题目，学生的出错率非常高。（如下）

小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，8s从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他所做的功和功率分别是（ ）

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因为按常规解题思路，求小明所做的功，需知道小明对绳施加的拉力及在这个拉力的方向上通过的距离。而难就难在拉力的方向一直在变化，学生不知道该怎么求。分析此题时，我提示学生可以依据题目情景，根据功的原理，通过转换物理过程使问题由复杂向简单转化。即将拉力做的功转换为重物克服自身重力所做的功。

三、对教学实践进行的反思

1.转换方法的渗透要与学生的实际接受能力相结合

初中生的观察能力和动手能力已初步形成，但是他们的抽象思维能力尚未充分发展，对于抽象的思维方法要在教师的指导下接受分析、比较、概括等方法的训练。

2.重视挖掘隐性教育与显性教育相结合

在实验教学中，为了便于学生理解知识，完成实验任务，教材编者运用了多种研究方法来达成目标。然而初中科学科学方法大多是隐性的，对于同一种方法，如“转换法”教学内容中多次用到，教师要根据学生的认知规律和接受能力循序渐进，隐性教育和显性教育相结合，在科学方法教育中不断总结，逐步由隐性向显性过渡。

3.转换方法的渗透要与科学知识的传授相结合

注重转换方法教育的目的，是更好地使学生获得知识，转换方法的学习比科学知识的学习要难，它不是一次教学就能让学生理解和掌握的。教师在教学过程中要把科学知识和转换方法的教育有机地结合起来，在进行知识传授的过程中重视获得知识的过程。转换方法的教育重在长期地“潜移默化”和“逐步渗透”，才能达到预期的目标。

初中科学教学中，蕴含着许多科学方法。我们既不能视而不见，又不能就方法论方法，而应把握各种科学研究方法的本质和精髓，时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力，让学生领悟科学的本质，培养他们的科学思想以及创新思维，提高他们的科学素质，从而不断地提升学生应用转换方法解决问题的能力。

参考文献：

[1]朱敏强.科学探究“转换法”之感悟与思考.中国教育技术装备，2014（01）.

[2]王春燕.转换法在初中物理教学上的应用.物理教学：初中教学，2012（3）.

（作者单位 浙江省宁波市象山县茅洋学校）

编辑 薛直艳endprint

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因为按常规解题思路，求小明所做的功，需知道小明对绳施加的拉力及在这个拉力的方向上通过的距离。而难就难在拉力的方向一直在变化，学生不知道该怎么求。分析此题时，我提示学生可以依据题目情景，根据功的原理，通过转换物理过程使问题由复杂向简单转化。即将拉力做的功转换为重物克服自身重力所做的功。

三、对教学实践进行的反思

1.转换方法的渗透要与学生的实际接受能力相结合

初中生的观察能力和动手能力已初步形成，但是他们的抽象思维能力尚未充分发展，对于抽象的思维方法要在教师的指导下接受分析、比较、概括等方法的训练。

2.重视挖掘隐性教育与显性教育相结合

在实验教学中，为了便于学生理解知识，完成实验任务，教材编者运用了多种研究方法来达成目标。然而初中科学科学方法大多是隐性的，对于同一种方法，如“转换法”教学内容中多次用到，教师要根据学生的认知规律和接受能力循序渐进，隐性教育和显性教育相结合，在科学方法教育中不断总结，逐步由隐性向显性过渡。

3.转换方法的渗透要与科学知识的传授相结合

注重转换方法教育的目的，是更好地使学生获得知识，转换方法的学习比科学知识的学习要难，它不是一次教学就能让学生理解和掌握的。教师在教学过程中要把科学知识和转换方法的教育有机地结合起来，在进行知识传授的过程中重视获得知识的过程。转换方法的教育重在长期地“潜移默化”和“逐步渗透”，才能达到预期的目标。

初中科学教学中，蕴含着许多科学方法。我们既不能视而不见，又不能就方法论方法，而应把握各种科学研究方法的本质和精髓，时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力，让学生领悟科学的本质，培养他们的科学思想以及创新思维，提高他们的科学素质，从而不断地提升学生应用转换方法解决问题的能力。

参考文献：

[1]朱敏强.科学探究“转换法”之感悟与思考.中国教育技术装备，2014（01）.

[2]王春燕.转换法在初中物理教学上的应用.物理教学：初中教学，2012（3）.

（作者单位 浙江省宁波市象山县茅洋学校）

编辑 薛直艳endprint

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因为按常规解题思路，求小明所做的功，需知道小明对绳施加的拉力及在这个拉力的方向上通过的距离。而难就难在拉力的方向一直在变化，学生不知道该怎么求。分析此题时，我提示学生可以依据题目情景，根据功的原理，通过转换物理过程使问题由复杂向简单转化。即将拉力做的功转换为重物克服自身重力所做的功。

三、对教学实践进行的反思

1.转换方法的渗透要与学生的实际接受能力相结合

初中生的观察能力和动手能力已初步形成，但是他们的抽象思维能力尚未充分发展，对于抽象的思维方法要在教师的指导下接受分析、比较、概括等方法的训练。

2.重视挖掘隐性教育与显性教育相结合

在实验教学中，为了便于学生理解知识，完成实验任务，教材编者运用了多种研究方法来达成目标。然而初中科学科学方法大多是隐性的，对于同一种方法，如“转换法”教学内容中多次用到，教师要根据学生的认知规律和接受能力循序渐进，隐性教育和显性教育相结合，在科学方法教育中不断总结，逐步由隐性向显性过渡。

3.转换方法的渗透要与科学知识的传授相结合

注重转换方法教育的目的，是更好地使学生获得知识，转换方法的学习比科学知识的学习要难，它不是一次教学就能让学生理解和掌握的。教师在教学过程中要把科学知识和转换方法的教育有机地结合起来，在进行知识传授的过程中重视获得知识的过程。转换方法的教育重在长期地“潜移默化”和“逐步渗透”，才能达到预期的目标。

初中科学教学中，蕴含着许多科学方法。我们既不能视而不见，又不能就方法论方法，而应把握各种科学研究方法的本质和精髓，时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力，让学生领悟科学的本质，培养他们的科学思想以及创新思维，提高他们的科学素质，从而不断地提升学生应用转换方法解决问题的能力。

参考文献：

[1]朱敏强.科学探究“转换法”之感悟与思考.中国教育技术装备，2014（01）.

[2]王春燕.转换法在初中物理教学上的应用.物理教学：初中教学，2012（3）.

（作者单位 浙江省宁波市象山县茅洋学校）

编辑 薛直艳endprint