轉化思想在初中物理教學中的運用

紀效鴿

[摘? ?要]轉化既是重要的思維方法，又是解決問題的常用方法，把它用于初中物理教學，對提高教學效率具有重要的意義。文章對轉化思想的特點和常見類型進行了分析，對其在初中物理教學中的運用進行了探索。

[關鍵詞]轉化思想;物理教學;運用

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）29-0046-02

初中物理新課標強調，在物理教學中不但要讓學生掌握物理概念、規律與解題方法，還要重視培養學生運用物理思想解決實際問題的能力。轉化思想在物理理論知識、實驗教學、解題訓練中有著廣泛的運用，掌握其運用方法，對提升初中物理教學實效具有重要意義。

一、轉化思想及其常用類型分析

轉化雖然是重要的數學思想，但把它用于初中物理教學同樣具有重要意義，是提高物理教學質量和培養學生解決物理問題能力的有效方法。轉化思想就是把抽象、復雜、陌生的物理問題轉化成直觀、簡單、熟悉的物理問題，然后加以解決的思想方法。在初中物理中常用的轉化思想方法有以下幾種：

一是類比轉化法。類比轉化就是把兩類具有相似性的物理對象或物理量進行比較，把已知的一類物理量遷移到另一類物理對象上，使問題容易解決，可進行概念與規律的類比、方法類比、變化過程類比等。

二是等效轉化法。等效轉化法是常用的轉化方法，就是把復雜、不易表示和分析的物理量、物理過程等，用具有相同效果的其他物理量、物理過程、物理模型等進行替換，使問題變得簡單易理解、易分析。

三是數形轉化法。數形轉化法也稱圖像轉化法，就是利用形象直觀的圖像表達物理規律或物理量之間的關系。對于一些比較復雜的物理問題，用函數圖像的方法進行表示，能使問題變得直觀、容易理解。

四是極端轉化法。該轉化方法也稱極限法，就是在解決問題的過程中，通過合理地選擇某個物理量，并把該物理量的變化范圍或變化條件設置到極端值、特殊值、臨界值等極限情況，就可把問題的隱含條件顯示出來，從而實現化繁為簡、化難為易的目的。

二、轉化思想在物理教學中的運用

1.化抽象為形象，幫助學生理解

在許多學生看來物理比較難學，這主要是由于物理概念、規律等知識比較抽象，不容易理解，而不少學生常常是在還沒有真正理解概念或規律的內涵時，就開始解題，進而加重了學生對物理知識的理解難度，使得學生對抽象的物理知識越學越糊涂。要解決這個問題就需要把抽象、不易理解的物理概念、規律轉化成形象、直觀、易理解的知識，這樣才能使學生容易掌握物理知識，從而為解決物理問題奠定基礎。

在初中物理教材中對“電阻”概念的描述是：“電阻是導體本身的一種特性，表示對電流的阻礙作用，電阻越大阻礙作用越強。”如果僅憑這些抽象的文字，學生對“電阻”的概念是無法真正理解的，這就需要教師用形象直觀的方法為學生講解或演示，才能使學生對此概念真正理解。具體教學中，教師可用電路示教板進行演示，在電路中接入小燈泡、電流表、電源，并將不同電阻率的金屬絲分別接入到電路中，讓學生觀察燈泡的亮度變化和電流表的示數變化，可以看到用不同的導體，燈泡的亮度不同，電流表的示數不同。或者在電路中接入連續變化的滑動變阻器，就可讓學生直觀地看到燈泡從亮變暗的整個過程，學生就能感到電阻對電流的阻礙作用。通過將抽象物理概念轉化成讓學生看得見、感覺到的燈泡亮度變化、電流表示數變化，可使學生對抽象的“電阻”概念的理解變得自然一些。

2.化復雜為簡單，提高學生的解題能力

物理解題是教學的難點，特別是一些較難的物理問題，更是讓不少學生非常“頭痛”，不知如何下手，不能形成有效的解題思路。如果在習題教學中，通過引導學生運用等效代替法、類比法等方法，把復雜的物理問題轉化成簡單的問題，就能使學生提高解題能力。

[例題]在如圖所示的電路中，電路兩端的電壓U=6 V并且保證恒定不變，R1=6 [Ω]、R2=3 [Ω]，R3是一個滑動變阻器，其最大電阻為9 [Ω]，在電路中當滑動變阻器的滑片從a點向b點滑動時，電路中電流表讀數的變化情況是（? ? ? ）。

A. 3 A→1.5 A? ? ? ? ? ? ? ? B. 1.5 A→3 A

C. 3 A→1 A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D. 0 A→1.5 A

分析：從圖中可看出，滑片在a端時，R3被短路不起作用，此時R 1、R 2并聯，可將R 2等效為兩個6 [Ω]的電阻，此時電路可看成是3個6 [Ω]電阻的并聯，容易求出總電阻是2 [Ω]，根據I=[UR]可算出電流是3 A，也就是電流表的最大讀數是3 A。如果滑片在b端時，R3的阻值為9 [Ω]，此時的電路是R2、R3串聯，其阻值是12[ Ω]，此時可把R 1等效成兩個12[ Ω]的電阻并聯，這樣電路就等效成3個12 [Ω]的電阻并聯，容易求出總電阻是4 [Ω]，按照公式可計算出電路總電流是1.5 A，這樣就容易判斷出本題的答案是選項A。在解題過程中，通過等效替換法，既容易理解，又省去了計算并聯電阻的煩瑣過程，使計算過程變得簡單，利用口算就能解決計算問題，從而提高解題效率。

3.化陌生為熟悉，提高學習信心

對大多數學生而言，如果利用熟悉的知識處理問題，就能提高解決問題的信心，特別是在物理解題過程中，如果能把陌生的問題轉化成熟悉的問題，就能提高學生的物理學習信心。把陌生的物理變化、陌生的物理模型、陌生的物理情境等轉化成熟悉的相應形式或問題，有利于學生找到“新問題”和“舊知識”之間的聯系，能幫助學生理解“陌生問題”與“熟悉問題”的本質是“舊知識穿新衣”，從而提高解決陌生問題的效率。

例如，在教學“大氣壓強”時，要讓學生理解大氣壓的值是760毫米高的汞柱壓強，就需要進行托里拆利實驗，實驗需要有毒的水銀，對普通學校而言演示這個實驗有一定困難，這對學生理解大氣壓強會造成困難，也使學生對這個實驗感到陌生。為此，教師可使用生活中的拔罐器、塑料長膠管等生活中的物品，為學生演示大氣壓能支持多高的水柱，再換算成水銀柱的高度，就能讓學生對大氣壓強有深刻的理解。把教材中的實驗轉化成學生能夠自主完成的實驗，能有效提高實驗教學效果。

在某些物理實驗中，有些實驗現象用人眼是不易清楚觀察到的，很難增強學生的感性認識，如果把這些陌生或是隱性的物理現象轉化成形象直觀的物理實驗現象，就能更好地增強學生學好物理的信心。

例如，在進行音叉振動實驗時，用人眼是很難看到音叉的振動的，如果把音叉放在水里，就能看到水花的飛濺或水波的運動，或是把一個乒乓球靠近音叉，就會引起乒乓球的跳動，這樣就能清楚地感到音叉的振動。又如，在教學“磁體與磁場”知識時，要讓學生掌握電磁鐵的強弱與什么物理量有關，可讓學生對電流大小和線圈匝數分別進行變化，吸引鐵屑。通過觀察吸引鐵屑的多少進行判斷，就能把既看不見又摸不著的磁性進行形象直觀的演示，從而較好地理解掌握該知識。

綜上所述，轉化思想在物理教學中有著廣泛的應用，通過把抽象的概念或規律進行轉化，就能使學生容易理解，通過把復雜的問題轉化成簡單的問題，就能提高學生解決問題的能力，通過把陌生的知識轉化成熟悉的知識，就能增強學生的學習信心。因此，教師要加強轉化思想在初中物理教學中的應用。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 凌蕾.轉化思想在初中物理教學中的應用[J].中學生數理化，2017（8）：94.

[2]? 桑曉斌.談“轉化思想”在初中物理教學中的應用[J].考試周刊，2017（40）：161.

[3]? 李靜.淺談“轉化思想”在初中物理教學中的運用研究[J].新課程（中），2018（3）：17.

（責任編輯 易志毅）