转换法在初中物理必做实验中的应用研究

顾宗其

【摘 要】作为物理研究中最常用科学方法，转换法在初中物理实验得到广泛应用。转换法的应用不仅对物理科学研究内容予以体现外，也对研究方法的指导加以重视，使学生在进行物理实验时，加深对相关物理知识的科学认知，对科学研究方法不断深入领悟，同时拓展自身视野。因此，教师应加强在物理教学中转换法的应用，通过包含的大量科学研究方法的转换法与实际教学活动相结合，对学生进行适当地引导，使学生在实验活动中了解科学方法的运用技巧，科学研究能力不断提高。本文就此根据转换法在初中物理实验中的具体应用进行分析和探讨。

【关键词】转换法;初中物理实验;应用

一、转换法概述

此方法针对通过观察容易识别和发现的物理现象，对不易识别和观察的物理规律和原理进行分析和研究。作为物理中最常用的研究方法之一，其能够在保证效果相同的情况下，将无法观察、难以识别的现象转换成肉眼可以察觉的物理现象，将物理中复杂、难懂以及从未遇到过的问题转换成简单、易懂且熟悉的问题，将测量困难或测量精度无法保证的物理数据转换为测量便捷或精度准确的物理数据。此方法不仅可以适用于物理模型研究和方法研究，也可以应用于某图形或某物理量的研究。在初中物理教学中，普遍应用于物理实验中的探究活动、物理计算、测量工具等方面。

在初中物理实验中，通过教师的有效指导和要求，通过转换法，学生实现对物理规律、物理逻辑、思维角度的转换，根据物理过程和物理状态进行实验设计，不仅有利于学生转换思维的训练，同时对学生观察能力的提高起到促进作用，培养学生收集信息、处理信息的能力，有助于学生掌握透过现象看本质的思维理念和物理规律，形成正确的物理概念。另外通过此方法的应用，学生对实验测量工具的结构、原理等充分了解和掌握，能够严格按照相关程序和使用规则进行操作，使学生的实验技能得到有效提高。

二、转换法在物理现象本质揭示中的应用

转换法引入物理实验应用，使学生通过将观察到的物理现象进行有效转换，并对其涵盖的物理本质更深入的了解，对物理规律更清晰，使学生对于物理知识有更全面、更深刻的认识。因此在物理实验中，此方法广泛应用于探究物理现象的活动，并对其中的物理本质进行揭示。比如对风力大小的判断，风是难以测量、难以触摸的物质，其中微小的空气分子，对于肉眼来说难以观察和识别，但利用转换思维方式，人们通过树叶因风的流动而产生的摇摆现象，就能对风力大小进行分析和推断。学生在实验中，对于不易察觉和识别的实验现象，可通过此办法将实验效果或现象放大，转换成易观察、易识别的现象再进行研究。另外在进行探究活动时，对于研究对象进行分析和合理选择，通过对研究对象的合理放大或转换，并通过相应的实验设计来间接推断和分析，能够较快找到问题答案。

如：在电螺线管的外部磁场方向的探究实验活动中，磁场方向和分布情况可根据小磁针静止时在磁场中的受力情况进行转换，通过静止时小磁针N级指向和其分布情况予以呈现，利用此方法将不可见的磁场分布情况和方向转换为可看、可观察的物理现象，并对其进行研究。在实验中通过此方法的应用，将虚像的磁场转换为实在的曲线物体进行转换。

在物理现象中，通过物体振动而产生声音，而细微的物体振动不明显，较难察觉和识别，因此可以通过此方法的应用进行转换。利用声音具有能量，会对其他物体产生影响而引起震动的原理，进行相应的实验设计，如：泡沫塑料粒子、大米、水等出现跳动的情景，将物体震动效果放大有利于研究的开展，也对学生主动参与探究的学习兴趣予以有效激发。

实验探究活动中进行此方法的应用，只要针对具有抽象性，无法观察、无法触摸的，或是极细微的物理变化或规律，将其有效转换为学生能够观察、能够识别，且熟悉的物理现象，同时对学生思维方式进行拓展。

如：在探究导体产生的热量与哪些因素相关的实验中，学生无法观察和比较电流通过导体时所产生的热量，通过此方法的应用，利用煤油吸热的现象来进行转换，对煤油的温度变化情况进行观察，进而可以推断出哪个导体产生的热量更多。教师可继续提出问题，如不使用煤油，还可以想到哪些方法用于导体通电后发热情况的观察？以此有效促进学生发散思维的培养，同时通过思维方法的训练，使学生实验设计能力有效提高。

如：在动手动脑学物理的探究活动中，需要研究按压桌面时，桌面受压后的发生轻微弹性变化，因此变化难以观察，利用平面镜的反射光线以及投射后形成光斑的原理，将受压变化进行放大，从而能够识别、观察和分析，学生通过思维角度、物理模型、研究对象的转换，形成由表及里的思维方式，对相关的物理规律进行联想和灵活转换，使学生思维能力和思维方法得到有效培养。

三、转换法在直接测量中的应用

此方法目前在物理实验的测量活动中广泛应用。对于物理实验中不易测量的物理值，可根据相关的物理知识将其转换为能够直接测量的物理值，再利用相关公式进行计算，其中包括机械效率、电功率、密度、电阻、压强等的测量;另外在实际的应用中，也可利用此方法进行转换。比如利用电流表代替流量表在电子地磅秤中加以应用，将被称物体的重量转换为电流对应的重量刻度，并在电流表的刻度盘上进行显示;测量不规则物体体积替换为排出水的体积测量;曲线长短的测量替代为细棉线长度测量，硬币直径的测量替换为刻度尺的长度测量等。

四、转换法在测量工具研制上的应用

此方法也广泛应用于物理实验的测量工具中。其中弹簧测力计的原理就包含了间接测量的原理，对于不能直接度量或不能直接观察测量的物理量，可以利用可直接度量的物理量去体现，在弹簧测力计中，可以直接观察和测量的是弹簧的长度变化，不能直接观察的是力的大小，利用弹簧长度的变化与力的大小之间的联系，力的大小度量可以利用弹簧的伸长量实现。同理的还包括温度计、电压表、压强计、时钟、气压表、电流表、速度表等。测量工具转换法如图一所示。

如：在测量水平运动物体所受的滑动摩擦力实验中，直接对滑动摩擦力进行测量的方式还无法实现，学生可利用二力平衡的知识进行转换，通过滑动摩擦力的大小与弹簧测力计弹簧伸长量的转换，转换为弹簧测力计的拉力大小，最终根据弹簧测力计的读数完成滑动摩擦力的测量，利用此转换法，将难以测量的摩擦力转化为简单、易识别的读数。

五、转换法在习题解答中的应用

此方法也适用于物理实验中解决物理难题，学生在面对物理習题时普遍存在着物理知识了解但做题却无从下手，或者遇到新题就不知所措的情况，主要表现听懂教师传授的知识，但和能够实际运用仍存在较大的差距。因此教师应从学生思维途径的培养，提高学生对物理问题分析和解决能力着手，加强此方法的科学应用。培养学生依据物理情境，利用对研究对象、物理规律、空间角度、思维角度、参照物等的有效转换，使解题难度有效降低，实现化繁为简、化难为易。通过此方法的应用，使学生的想象能力、设计能力以及创造性思维得以有效培养，使学生的分析问题能力有效提高。

六、结束语

在初中物理实验中，通过研究方法的指导，在学生运用能力提高方面起着十分重要的作用，有利于学生科学思维习惯的培养，从而有效提高学生的科学素养。作为实验探究中重要的科学研究方法之一，转换法在初中物理实验中的应用，不仅能够使学生对难以观察和理解的物理现象进行更深入的了解，对物理规律更清晰，因此教师在实际教学过程中，应对转换法的应用加强重视，通过与物理现象、规律的有效结合，使学生对于物理知识有更全面、更深刻的认识，对学生的转换思维习惯进行有效培养，使教学的三维目标得以实现。

【参考文献】

[1]徐艳东.转换法在初中物理教学上的应用[J].中国文艺家，2017（3）：167

[2]张永林.转换法在初中物理实验教学中的应用[J].福建基础教育研究，2018（4）：106-107

[3]崔益群.初中物理教学中转换法的分析研究[J].中学教学参考，2017：45

[4]左国荣.浅谈转换法在初中物理学中的应用[J].中学教学参考，2019（2）

（甘肃省武威市武威第十中学，甘肃 武威 733000）