談初中物理單位換算歸類教學

摘 要：物理單位換算是學生經常出錯的地方，并且錯誤種類基本相同。對單位換算歸類，切入問題點，幫助學生找到普適性規律，利于學生自主掌握單位換算。

關鍵詞：單位換算；歸類；前綴；時間因子

學生在物理單位換算中經常出錯，主要表現在單位之間換算倍數關系不清造成出錯和單位換算的計算結果數字位數錯位。因此，為了幫助學生準確定位單位之間換算的倍數，可以對相關單位進行了分析，把單位之間換算的倍數分為三類：基本單位倍數關系、時間因子倍數關系、組合單位逆向倍數關系。為了幫助學生準確定位單位換算結果數字的位數，可以把單位換算分為兩類：常用整數和小數互變類和指數運算類。總共五種情況。

一、基本單位倍數關系

基本單位倍數關系，是以10的指數倍為基礎的倍數關系。經過分析，可以通過單位前綴進行定量分析。以長度為例，長度基本單位米（m），常用單位兆米（Mm）、千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm），它們都是在米的基礎上加一個前綴，弄清前綴表達的倍數關系，其它基本單位倍數也照此推理。例如大寫M表示兆，百萬倍，即106，在壓強和電阻的單位中用到，相關單位為兆帕（MPa）和兆歐（MΩ），1MPa=106Pa，1MΩ=106Ω。小寫k表示千，千倍，即103，在質量和電壓的單位中用到，相關單位為千克（kg）和千伏（kV），1kg=103g，1kV=103V。小寫m表示豪，千分之一倍，除以一千的意思，即10-3，在質量和電流的單位中用到，相關單位有毫克（mg）、毫安（mA），1mg=10-3g，1mA=10-3A等。所以在教學中講解長度單位時，就把這些前綴向學生解釋清楚，再引導學生推理前綴之間的倍數關系，強化記憶，使學生清楚換算的倍數。今后遇到相關問題，只要強調相關前綴表達的倍數，學生自己就能夠進行推理。特別是在把長度單位換算倍數關系推理到面積單位換算倍數關系和體積單位換算倍數關系時，許多學生容易把面積單位和體積單位換算倍數關系搞錯的情況也得以糾正，使學生的相關問題得到解決。

二、時間因子倍數關系

時間作為60進制單位，在單位換算中使相關單位的倍數關系不再是10的指數。如1小時=3600秒（1h=3600s），1米/秒=3.6千米/時（1m/s=3.6km/h），1千瓦時=3.6×106焦耳（1kWh=3.6×106J）等。對學生強調這是由于時間單位是60進制，造成相關單位倍數不再是以10為基本倍數，可以讓學生進行強化記憶。

三、組合單位逆向倍數關系

組合單位中，因不同單位倍數關系大小不一，造成組合單位逆向倍數關系。例如，單位千米（km）大于米（m），1km=1000m，為一千倍，小時（h）大于秒（s），1h=3600s，為3600倍，由于單位倍數不一樣，造成組合后1km/h小于1m/s；再如，千克（kg）大于克（g），1kg=1000g，為一千倍，立方米（m3）大于立方厘米（cm3），1m3=106cm3，為一百萬倍，造成組合后1kg/m3小于1g/cm3。這里組合單位產生了逆向倍數關系，學生在這里容易與基本單位關系混淆，造成出錯，這向學生分析清楚，專門強化記憶，防止學生出錯。

四、常用整數和小數互變類

常用整數和小數互變，學生容易把計算結果的位數錯位，例如，在單位換算中，12除以1000，正解是0.012，但一些學生會算成0.12或0.0012，這就是位數錯位問題。分析初中的物理單位運算，發現整數和小數互變主要集中在兩處，一是集中在整數位在百位以內，小數位也只到千分位，如果超出范圍，一般就用10的指數表示；二是集中在運算倍數為千倍關系，例如質量、壓強、功率、電流、電壓、電阻都是以千為進制。把上述兩點結合考慮，即把百位以內整數變小數，即除以1000的和千分位內小數變整數，即乘以1000的結合起來考慮，得到確定的互變定位關系。例如：百位除以一千是十分位，反之十分位乘以一千是百位，得到百位對應十分位，同理十位對應百分位，個位對應千分位。再以表格的形式呈現，強化相關記憶，錯位現象明顯減少。同時，在進行百倍和萬倍計算時，因學生記準千倍關系，上下拓展，也就不容易出錯了。

五、指數運算類

四位數以上一般采用指數運算，正指數運算學生一般不會出錯，主要問題是學生容易把負指數乘除弄錯，例如10-5乘以10，結果是10-4，但學生容易算成10-6，這主要是受到慣性思維的影響。面對這一問題，采用一段時間強化負指數誰大誰小來改變學生的思維習慣，達到糾正的目的。

通過上述措施，許多學生對單位換算能夠熟練運用，學習新單位后，單位換算能夠迅速入手。學生進入自主掌握單位換算階段。