1、利用科学转换法，优化物理课堂教学研究和解决物理问题的过程中， 不仅需要相应的知识， 还 要 注 意 运 用 科 学方 法 。 物理课程标准 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。因此，注意考察研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。在初中阶段转换法就是我们需要掌握的重要的科学研究方法之一，下面就根据我的教学实践和体会，结合具体例子谈谈转换法在初中物理课堂教学中的具体应用。1转换法在探究物理规律时的运用。转换研究对象再现物理学家进行科学研究时所采用的思想和方法，可以让学生领略到科学的本质，
2、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 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。从阿基米德的思维方法中，我们可以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，可以将问题变换为我们熟悉的另一个问题去解决，这样问题就容易解决了。1.1 在探究影响摩擦力、动能的因素时，首先就要知道怎样“看出”摩擦力的大小、动能的大小呢？物体具有摩擦力、动能的大小是无法直接“看出”的。怎么办呢？我们可以利用物体的两力平衡条件、能量与做功的关系
3、，把物体具有摩擦力、动能的大小，转换为拉力的大小、它能够对外做功的大小反应出来。如图甲、乙所示的探究活动中，甲实验是让木块在水平面上做匀速直线运动，通过读取弹簧测力计上的示数的大小间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块 B 被球撞击后运动距离的长短来反映出来的。甲 探究摩擦力与什么因素有关 乙 探究动能的大小与什么因素有关1.2 学生探究：电磁铁的磁性与哪些因素有关？什么关系？猜想：A、同一磁铁通过的电流越大，它的磁性越强。B、外型相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。为了检验上述猜想是否正确，学生讨论决定，用线圈匝数分别为 50 匝和 100 匝的外型相同的电磁
4、铁电路中，闭合开关后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器滑片 P 重复了多次实验，记录如下：线圈匝数 50 匝的电磁铁 100 匝的电磁铁实验次数电流表示数（A）吸引大头钉的最多数目（枚）电磁铁的磁性此类问题是特别抽象、难以理解的物理知识，需要想办法把它们的强弱间接显示出来，通常会转换研究对象，把电磁铁的磁性强弱转化为吸引最多的大头钉数目来实现，这种方法简易、方便、有效，学生很容易就掌握了知识内容和操作技能，实践表明效果非常的好。2转换法在探究物理概念时的运用。研究对象的选择，一般是研究什么量就以什么为核心，选取与此量有直接关系的物体为研究对象，但有一些概念问题，这样思考下去困难重重。当要研究
5、的概念不易直接得出时，如果活用转换法，将研究对象合理放大和转换，通过实验设计来间接推断，问题就会得到简捷解答。2.1 声音是由于物体的振动而产生的。老师在做演示实验时，下面的学生只能听到声音，而根本无法看清发声物体的振动。怎样才能使细微不明显的振动现象变得明显呢？设计简单易做、现象明显、有趣、好看、又好玩的实验是掌握这一知识的关键。乒乓球、大米、水“跳舞”的情景效果就不错，放大了发声物体振动的物理现象，同时又激发了学生主动参与探究和学习的兴趣。用一部录音机外接一只八寸嗽叭、大米数粒、盛水的水缸、音叉乒乓球等。将大米放入嗽叭“纸盆”上，然后播放一段节奏感很强的重金属音乐，学生在享受音乐的同时又欣
6、赏到了舞蹈大米翩翩起舞；关掉录音机没有声音的同时，大米也不动了。被敲击的音叉放入盛水的水缸，学生在听到声音的同时又看见清水飞溅；声音没了，水也不溅出来了。被敲击的音叉靠近吊在空中的乒乓球时，乒乓球马上狂奔乱跳。这时学生的好奇心被激发、思维开始活跃，交头接耳自觉地展开热烈讨论，及容易地就归纳得出物体的振动产生了声音。乒乓球、大米、水“跳舞”的物理现象，放大了发声时纸盆、音叉的振动现象，效果十分明显。2.2 比热容:质量 1 千克的物体温度升高（或降低）1 摄氏度时所吸收（或放出）的热量的多少。表示质量相同的不同物质升高（或降低）相同的温度，所吸收（或放出）的热量并不相等这一物质特性的物理量，学生
7、难以理解和掌握，学起来感到非常困难。若能巧妙地将研究的物理量进行转换，把隐现的物理量转换成显现物理量，那么复杂问题就会化难为易，迎刃而解。如图所示为研究物质的比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。实验时为比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察温度升高的不同；也可以升高相同的温度，比较加热时间的长短。实验中，“热得快”通电时间的长短反映水和煤油吸收热量的多少。3转换法在探究物理实验时的运用。在保证实验效果相同的前提下，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
8、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。 3.在研究导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，电流通过导体时产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个导体放热多。进而再问该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。在这个实验中，我让每个小组准备两个空的青霉素药瓶，并装入同样多的适量的水，分别把两段电阻值不同的电阻丝通过瓶口的橡皮塞插入瓶中的水面上方，再把一根水笔的空笔管插入瓶内水中，当电流通过电阻丝产生热量时可使瓶内空气受热膨胀从而使水沿着笔
9、芯上升，根据水柱上升的高度来知道导体产生热量的多少。运用转换法，把看不见的热量转换成可以直接观察比较的现象。实验中学生将两段电阻丝与滑动变阻器串联与电源、开关、导线组成电路，在研究 Q 与 I 关系时，通过调节滑动变阻器改变电源，观察其中一瓶水柱高度的变化；而在研究 Q 与 R 关系，由于两电阻是串联，保证了电流与时间相同，所以只须观察和比较两瓶中水柱高度的异同，学生很容易得出实验结论。另外，我还让学生将两段电阻丝并联进行实验，结果得到了与串联时相反的结论，这极大激发了学生的思维他们通过讨论、交流最终得出了正确结论。4转换法在探究物理习题时的运用。依据物理情景，把较复杂的物理过程转换为理想的物
10、理过程，从而降低解题难度。达到化繁为简，化难为易，使问题巧妙获解的一种思维方法。这种方法能充分展示解题者分析问题的能力，同时达到巧解，进而实现速解之目的。例 1：大传同学用一个距离手 3m 高的定滑轮拉住重 100N 的物体，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。他至少做多少功？解析：根据功的原理，可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直接上举重物所做的功。由图知则 。例 2：如图所示，柱形容器中的热水冷却时，容器底部所受水的压强将（设容器的容积不随温度变化且不考虑蒸发的影响）A.增大 B. 减小 C. 不变 D. 可能增大，也可能减小解析 由于容器中是液体，常用来分析容器底所受液体的压强，但热水冷却过程中，液体体积 V 变小，深度 h 减小，密度却增大，这样很难确定 p 的大小。若我们将容器中的水通过转换，成为一个质量与水相等的柱形固体，此时柱形固体对容器底的压强，由于容器的容积不变且不考虑蒸发的影响，因此，转换后的柱形固体的底面积 S 和质量 m 均不变，这样，容器底所受水的压强也就不变，故应选 C。综上所述，转换法是指在解决物理问题时, 要正确分析物理状态和物理过程，如果正面直接求解遇到障碍,便可考虑另一个角度思考达到化繁为简、化难为易,间接获取问题解决的一种方法,是从另一个迂回接近目标的研究方法。
