等效替代法在初中物理實驗教學中的應用初探

摘 要：在學習初中物理的教學過程中應用了多種研究方法，等效替代法就是較為常見的一種教學方法。所謂等效替代法，是指探究物理現象和規律時，為了使較復雜的問題簡化，變得直觀，或者因實驗本身的限制，或者因實驗器材的限制，不能直接觀察、揭示其規律的，常用一個與之相似或有共同特征的、等效的直觀的現象來代替的方法。運用等效替代法從事初中物理學科教學，是值得教師經常運用的方法，以使初中生更好和更多掌握物理學科知識，提升物理課堂教學質量。

關鍵詞：初中物理；實驗教學；等效替代法；應用探究

在新課改和教改趨勢促使下，初中物理教學同樣出現了各種教學方法，在各種教學方法當中，等效替代法也是一種較為重要的教學法，它能使許多物理問題變得更加直觀和簡單，降低學習的難度。因此，運用等效替代法從事初中物理學科教學，是值得教師經常運用的方法，以使初中生更好和更多地掌握物理學科知識，提升物理課堂教學質量。

一、等效替代法的概念和作用

（一）等效替代法的概念

等效替代法是指依據事物之間的同等效果，以替換的形式，實現對一些物理現象、物理規律和物理規律變化等方面進行學習和掌握的一種教學法。物理現象歷來相對復雜，學起來具有一定難度，因此，采用等效替代法進行初中物理教學可使有些物理知識變得相對直觀和簡單，便于教師的講解，利于初中生的學習識記。它是一種具有一定科學性的思維方法。

（二）等效替代法的作用

不要小覷等效替代法的教學作用，它能有效降低物理知識的學習難度，提升課堂教學效率，提高初中生理解與分析物理知識的能力。能使初中生透過相對復雜的物理現象理解物理問題的實質，加深對物理知識本質的認識，促進教學目的的達成。不僅如此，它對促進形成初中生科學思維意識具有相應助力，能幫助初中生提高綜合分析能力，為學好物理知識奠定相關思維基礎。

二、初中物理實驗教學等效替代法的應用

實驗教學是初中物理教學重要內容。沒有實驗教學，就難談物理教學。物理實驗教學是破解諸多物理現象相對復雜性的重要途徑，有很多物理現象必須要通過實驗教學才能得到有效破解，初中生也只能以實驗教學才能解開一些物理現象或問題的奧秘。雖說等效替代法不是萬能實驗教學法，但它畢竟能適用于很多物理實驗教學，并比之其他教學法有直觀和簡單作用。所以，教師在初中物理實驗教學中，能用等效替代法就用等效替代法，它有助于初中生對相關物理知識的理解與掌握。

（一）平面成像實驗的等效替代法

平面成像教學所需解決的教學問題是平面成像的難點、出發點和具體實施等。教師在實驗的操作中，除玻璃板成像有點兒模糊以外，其他與平面鏡基本相同，所以，教師可以用玻璃板替代平面鏡。平面成像實驗前的物品準備需要備好兩個同樣的蠟燭、一把直尺、一支筆、一張白紙、一個玻璃板支架和一塊玻璃板。實驗的具體操作步驟是：（1）鋪平白紙；（2）將玻璃板放置在白紙上；（3）將蠟燭各放在玻璃板兩側，且需放置距離要求對等；（4）讓學生觀察實驗。通過學生對實驗的細心觀察，可使他們發現兩個蠟燭的位置和大小，并以透過那塊玻璃板再細致觀察兩個蠟燭的具體情況。也就是通過學生對實驗的反復觀察，令學生意識到不能以平面鏡對物體與其成像的大小進行測量。這個實驗是以兩個一樣的蠟燭成功實現了等效替代，使學生很直觀地就認知到了物體與成像大小的問題。

（二）長度測量的等效替代法

初中物理教材安排的長度測量實驗，如果使用等效替代法，則相對適合于對曲線的測量。比如讓學生通過實驗，測量某一段鐵路的長度。長度測量實驗的主要器具是直尺，拿著直尺去實地測量鐵路顯然不現實，這就需要進行替代，即用一根容易隨和彎曲棉線替代鐵路。學生也會知道，鐵路并非是一條直線，而是一條曲線，即使用棉線替代鐵路，也不能直接用直尺去測量。因此，需要學生將棉線按鐵路延伸曲線與鐵路進行重合。當完全實現重合以后，取下棉線，再將棉線拉直，以直尺測量棉線長度，則就是鐵路的長度了。這個實驗是用學生最了解的棉線替代了鐵路，很直觀，也很簡單，使學生輕松學會了曲線測量的知識。

（三）浮力實驗的等效替代法

浮力實驗教學適用等效替代法是很適合的一種方法。只要教師向學生講說他們都很熟知的曹沖秤象故事，學生就會恍然大悟。他們就能聯想到當時曹沖在稱大象的體重時，用的就是最典型的替代法。他將大象牽到船上，再在船舷處刻上標記，然后，再從穿上牽下大象，再往船內裝等量的石頭，最后，再稱石頭的重量，便得知了大象的體重。由此，通過這樣直觀而簡單的實驗，令學生深刻牢記了測試浮力的方法。

三、等效替代法存在的瑕疵

等效替代法并非是萬能實驗教學法，只有在適合使用期方法時方可使用。因為使用等效替代法需要具備相應條件，當適用條件不成熟或缺少時，使用它將會帶來誤導。尤其是當學生未能理解好某些物理定義時，不能很好地駕馭替代物的選擇時，如果使用了替代法，則會容易出現替代錯誤。為有效避免出現替代問題，需要教師嫻熟駕馭物理學科知識，開動腦筋，創造適用等效替代法條件，盡可能在生活中多發現可解決物理實驗中的替代物，以充分發揮等效替代法實驗教學的作用。

總之，等效替代法只要是適合了相應的教學實驗，不失為一種較好的物理實驗教學法。起碼它有它的積極作用。它能將物理現象或問題變得直觀與簡單，降低學生學習物理知識的難度，是最可取的優勢。同時，如果等效替代法運用得法，對培養初中生科學思維能力，提升他們對物理知識的理解力、分析判斷力和邏輯推理力大有裨益。教改提倡教法改革，而等效替代法則是一種教改產物和教改成果，更多運用等效替代法，利于提高初中生學習物理知識的質量，對學生綜合素質提升有幫助作用。

參考文獻：

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作者簡介：潘濤（1982—），男，漢族，本科文化程度，山東滕州人，中學二級教師，就職于山東省滕州市北辛中學。潛心于初中物理課程教育教學的研究。