類比引進(jìn)門,轉(zhuǎn)換在個(gè)人

【摘 要】本文從探究學(xué)習(xí)方法的角度出發(fā)，以例析的方式簡(jiǎn)要的闡述了如何在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和多角度思考運(yùn)用探究方法的能力，指出學(xué)生具有科學(xué)探索的主動(dòng)性和相關(guān)能力是學(xué)好物理學(xué)科的不二法門。

【關(guān)鍵詞】初中物理；探究；類比；轉(zhuǎn)換

物理作為一門科學(xué)性的學(xué)科，對(duì)于研究者、學(xué)習(xí)者來說最為重要的一點(diǎn)本質(zhì)訴求即是獨(dú)立的探究能力。從初中物理教學(xué)的角度來說，教師應(yīng)該在教授學(xué)生掌握扎實(shí)物理基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，運(yùn)用多種教學(xué)方法來引導(dǎo)學(xué)生形成一種科學(xué)探究的意識(shí)，掌握一些基本的探究方法，從而擁有一定的科學(xué)探究能力，為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)物理和研究物理奠定一些必備的知識(shí)與技術(shù)方面的基礎(chǔ)。

一、類比法開拓視野，形成探究意識(shí)

1.類比法的概念

在物理學(xué)中，把我們將要研究的物理對(duì)象與我們所熟悉的物理對(duì)象進(jìn)行研究討論，從中可以找出一些共同點(diǎn)，從而進(jìn)行推測(cè)將要研究對(duì)象的一些特征，這一邏輯推理的方法就叫做物理類比法。類比法實(shí)際上是從特殊到特殊或者從一般到一般的推理方法。

2.類比法的運(yùn)用

2.1類比法學(xué)習(xí)物理概念

例如，在學(xué)習(xí)電壓概念的時(shí)候，由于之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過液體壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)，所以教師便設(shè)計(jì)出學(xué)生比較熟悉的“水路”：水泵（滿瓶開口的2.5L容量的雪碧瓶，以確保一定的水壓）、塑料或玻璃管（傳輸水流）、水閥（控制水流）、小水車（利用水流的設(shè)備）。緊接著教師運(yùn)用類比的方法按照水路的設(shè)計(jì)方法照葫蘆畫瓢擺設(shè)出“電路”：電源（提供電壓）、電線（傳輸電流）、開關(guān)（控制電流）、電燈（利用電流的設(shè)備、用電器）。

根據(jù)兩種“路”，教師引導(dǎo)學(xué)生由“水壓形成水流”得出“電壓形成電流”這樣一個(gè)兩者之間的相似點(diǎn)，又由“水流沖擊直接使小水車轉(zhuǎn)動(dòng)，電流使電燈亮起來”得出“‘水壓是指水的壓力或壓強(qiáng)，屬于力的范疇’和‘電壓并不是力’”這樣一個(gè)兩者之間的相異點(diǎn)。在通過類比的學(xué)習(xí)方法初步得出相似點(diǎn)和相異點(diǎn)之后，隨著學(xué)習(xí)的繼續(xù)深入，學(xué)生終于明白“電壓是在兩點(diǎn)間移動(dòng)單位正電荷時(shí)電場(chǎng)力所做的功，本質(zhì)屬功或能的范疇”這樣一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。

2.2類比法洞悉物理性質(zhì)

筆者在進(jìn)行光的教學(xué)時(shí)，首先聯(lián)系之前的聲現(xiàn)象的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)，用列表的形式指導(dǎo)學(xué)生對(duì)聲現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)習(xí)。

在學(xué)生明確了聲現(xiàn)象的相關(guān)知識(shí)之后，教師利用類比的方法，由聲波的性質(zhì)將學(xué)生引入到光現(xiàn)象和光的折射、透鏡等知識(shí)章節(jié)的學(xué)習(xí)中來。這樣的一種根據(jù)已知物理現(xiàn)象的特性引入未知物理現(xiàn)象特性的類比教學(xué)方法，不僅使學(xué)生能夠更加牢固的掌握舊知，而且能夠使學(xué)生在對(duì)新授知識(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候有一種“似曾相識(shí)”的感覺，極大的提高了學(xué)習(xí)的效率。

類比教學(xué)方法運(yùn)用的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知來探究未知，以產(chǎn)生一定的探究意識(shí)。

二、轉(zhuǎn)換法學(xué)習(xí)探究，培養(yǎng)探究能力

1.轉(zhuǎn)換法的概念

轉(zhuǎn)換法就是將許多看不見、摸不著的東西或不易直接觀測(cè)認(rèn)識(shí)的問題，轉(zhuǎn)換成另一種形式呈現(xiàn)出來，而這種形式與原來的量之間有對(duì)應(yīng)的或同向或反向變化的關(guān)系，具有可見性或可測(cè)性。

2.轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用

轉(zhuǎn)換法在初中物理教材中已經(jīng)有大量的使用，例如將物體振動(dòng)產(chǎn)生聲音轉(zhuǎn)換為小泡沫塑料球在鼓面上的跳動(dòng)、將電阻大小轉(zhuǎn)換為燈泡的明暗程度的強(qiáng)弱、將動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)中的小車推動(dòng)木塊所移動(dòng)的距離長短等等。

教師在教學(xué)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行物理教學(xué)一方面是將隱性的東西變成顯性的，另一方面是指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)累積和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備來自行的進(jìn)行轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)。

2.1制作模型，變隱性為顯性

本方法指制作正確直觀的模型，以顯示微觀世界中的一些肉眼觀察不到的事實(shí)存在。

例如，在教授“分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力”這一知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，筆者運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的模型，以使學(xué)生能夠更好的觀察理解分子間相互作用的關(guān)系。筆者準(zhǔn)備了一根彈簧、一段長度比彈簧略少的牛皮筋和兩個(gè)大小相同的木質(zhì)小圓球，首先將一段牛皮筋從彈簧中間穿過，然后將兩個(gè)圓球沿縱軸打孔，將牛皮筋的兩端穿過木球之后打上結(jié)后固定在彈簧的兩端，這樣在兩個(gè)木球之間就存在著彈簧的彈力和皮筋的拉力，呈二力平衡的狀態(tài)。當(dāng)有外力擠壓兩小木球縮短兩球距離或拉伸兩小木球加大兩球距離的時(shí)候就表現(xiàn)出分子間的斥力和引力。

根據(jù)教師的這一教學(xué)示范，當(dāng)在學(xué)習(xí)分子的運(yùn)動(dòng)及分子運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)候，有學(xué)生用玻璃膠將一根透明的有機(jī)玻璃管分隔成等長的兩個(gè)部分（相當(dāng)于兩個(gè)管子），在每一部分中滴入等量的墨水后注滿蒸餾水，再將兩個(gè)端口用塞子封閉，然后將管子置于鐵架上，任選一端用點(diǎn)燃的蠟燭進(jìn)行加溫，由此以揭示溫度對(duì)于分子運(yùn)動(dòng)快慢的影響。

2.2轉(zhuǎn)化空間，變復(fù)雜為簡(jiǎn)單

本方法是指將研究對(duì)象由三維轉(zhuǎn)化為二維，或者由不同視角改為便于觀察的俯視角度，以使復(fù)雜的研究對(duì)象變的相對(duì)簡(jiǎn)單。

例如在解這樣的一道題目的時(shí)候：要放假了，老師安排小明和小軍將教室里一學(xué)期累積下來的紙張用拖車?yán)U品收購站賣掉，一路上小明采用平推的方式推車，而小軍采用斜向上拉的方式拉車，請(qǐng)問那種方式效果好？

這樣的題目實(shí)際上是一個(gè)有關(guān)于力臂的問題，教師將拖車轉(zhuǎn)換為平面的圓，如圖所示，分別作出小明推力為F１，小軍拉力為F2，力臂分別為OB和OA，由于F1= F2，而OB＜OA，所以小軍的方式效果好。

根據(jù)教師這樣的示范，學(xué)生在遇到用棍子撬石頭之類的問題的時(shí)候自然而然的運(yùn)用起類似的方法，問題便迎刃而解。

2.3活選參照，變板滯為靈動(dòng)

本方法是指在選擇參照物以解決問題的時(shí)候一定要拋棄慣性思維，不一定非要選擇靜止的，運(yùn)動(dòng)的也可以選擇，只要靈活的選擇出關(guān)鍵的參照物，問題將會(huì)變得簡(jiǎn)單。

例如：一列木排經(jīng)過大橋A時(shí)，有一艘快艇正好也經(jīng)過大橋向下游距大橋20km處的村莊B駛?cè)ィ焱г跁r(shí)間t=1.25h內(nèi)到達(dá)村莊后立刻返回，在距村莊12km的D處與木排相遇，求水流的速度和快艇相對(duì)于水的速度各是多大？

這是一類經(jīng)典的問題，解決的關(guān)鍵在于如何選取參照物。從題面上看，大橋和村莊無疑是靜止的，而水流、木排、快艇都是運(yùn)動(dòng)著的。假使學(xué)生在思考的時(shí)候僅僅是站在橋上的話那么這道題可以說是很難解出來的，而如果學(xué)生是站在木排上面思考的話則很容易解出。原因就是學(xué)生站在木排上的話就能知道木排本身沒有動(dòng)力，木排的前進(jìn)完全依靠水流的前進(jìn)，因此木排的速度與水流的速度是一樣的，那么木排相對(duì)于水流來說就是靜止的。當(dāng)明白了這一關(guān)鍵因素之后，解題就很順當(dāng)了。

三、結(jié)語

以上所述是筆者在初中物理教學(xué)實(shí)踐中的常用的一些淺顯方法，最為主要的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)就是在具體的教學(xué)過程中根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容來向?qū)W生介紹和展示如何運(yùn)用不同類型的探究學(xué)習(xí)方法來進(jìn)行適宜恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)，以此來培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合理探究的意識(shí)和能力，使學(xué)生能夠親自駕馭物理，成為物理學(xué)習(xí)、運(yùn)用、探究征途中的主人。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]保豐. 初中物理“問題——探究”式教學(xué)探析. 成功(教育) ， 2011， (01)

（作者單位：江蘇省常熟市練塘中學(xué)）