依托教材提升學生應用轉換方法解決問題能力的思考與實踐

張玲芬

一、一道中考題給予的啟示

下面是一道得分率很低的某市2011年的中考題。

如圖所示，某同學將兩個相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它們探究動能與哪些因素有關。

1.將A、B兩球（mA

2.分別在水平桌面上的C、C'處放置相同的木塊，再將兩球分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時釋放，觀察到 球將木塊撞得更遠。由此可得出結論： ；

3.這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的 來比較物體的動能大小。下列實例中與此實驗方法相同的有 。（填編號）

（1）認識電流大小時，用水流進行類比

（2）用紅墨水在水中的擴散現象來認識分子是運動的

（3）用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性

仔細分析，你會發現這個題目的每一小題都考查到了轉換知識且難度逐漸加深。這道題給予我們的啟示是在重視學生體驗科學探究過程的同時要加強科學研究方法的指導。在初中階段轉換法就是需要掌握的重要的科學研究方法之一。華師大版科學教材里很多內容涉及到轉換法的應用但沒有直接提及到這一方法的知識，很多資料上講解也不多。因此，我們有必要把轉換法滲透到具體的教學活動中去，適時向學生介紹、點撥，讓學生在學習活動中去體驗、體會直至拓展、遷移應用轉換法。

二、教學過程中所做的嘗試

1.依托教材，做一做，讓學生體驗轉換法在科學教學中的應用

科學中對于一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。初中科學在研究概念、規律、測量和實驗中多處應用了這種方法。特別是對那些抽象的難以理解的科學知識，這種方法很有效。

例如，我們在講聲音是由物體振動產生的，往往會取出一正在發聲的音叉，但音叉的振動很不容易觀察，所以我們會依托教材利用小泡沫球靠在正在發聲的音叉上，利用小泡沫球被彈開而擺動來說明發聲的音叉在振動，又可將發聲的音叉放入水中會濺起水花，通過這些手段將音叉振動的現象放大，我們還可在振動的鼓面上放上小紙團，小紙團跳起將鼓面的振動放大等等，這些現象都可形象地說明發聲的物體在振動。然后我們可以啟示學生：對于能看到但不容易觀察的實驗現象，可通過轉化將它產生的效果放大后再研究。

2.依托教材，點一點，讓學生體會教材設計中的轉換原理

在教學中，要通過轉換法提升學生解決問題的能力。我們不僅要讓學生體驗轉換法在科學教學中的應用，而且要讓學生在認知范圍內體會教材設計中的轉換原理。否則在做涉及轉換原理的實驗探究題時，學生會茫然，感覺毫無頭緒。

例如，在研究影響動能大小的因素實驗時，如何體現動能的大小，教材直接給出了通過判斷小車推動木塊的距離來反映動能的大小。我在進行這一實驗探究時，先拋出問題：要研究動能的大小與哪些因素有關，首先就要知道怎樣“看出”動能的大小。物體具有動能的大小是無法直接“看出”的。怎么辦呢？然后給予學生充分的時間討論，學生討論時我適時地給予點撥提問，如是否有力作用在木塊上？木塊有沒有在力的方向上通過一段距離？小車是否對木塊做功？為何小車做的功越多，小車動能就越大？學生通過討論最終會想到能量的定義是物體具有做功的本領，能量越大的物體做功的本領就越強，能做的功也就越多。學生很自然就明白了：只有在同一水平面上木塊被推得越遠，小車對木塊做的功越多，小車具有的動能就越多。如果是在不同水平面上，就不能通過判斷小車推動木塊的距離來反映動能的大小。

3.依托教材，變一變，讓學生初步學會轉換法的拓展應用

在引導學生理解教材設計的轉換原理的基礎上，我們可以通過對教材轉換的再處理，促使學生的思維得以發散，轉換的思維方法得到訓練，設計實驗的能力得到提高。

例如，在研究導體產生的熱量與哪些因素有關的實驗中，電流通過導體產生的熱量無法直接觀測和比較，教材通過讓煤油吸熱，把導體產生的熱量轉換成空心玻璃管中煤油上升的高度。在燒瓶中裝滿煤油，瓶塞中間插入一支空心玻璃管，利用電阻絲產生熱量使煤油體積膨脹，管中煤油液面上升，在相同條件下，液面上升快的瓶內電阻絲產生的熱量多。我們可以在引導學生理解教材設計的轉換原理的基礎上，向學生說明該實驗所需時間長，能否改用其他方式來觀察電阻通電后的發熱情況？

4.依托教材，講一講，讓學生了解轉換法在進行科學研究時的應用

在科學教學過程中，依托教材，再現科學家進行科學研究時所采用的思想和方法，可以讓學生領悟到科學的本質，掌握科學學習的策略和科學的思維方法，從而提高學生的科學素質。

例如，在上阿基米德原理前，給學生講一講：“2000多年前，希臘學者阿基米德在思考如何鑒別王冠的含金量時，從洗澡時浴缸向外溢水的現象中受到啟發，歸納液體中物體受到浮力的規律時，把物體受到的浮力轉換為物體排開水的重力。”學生可以從阿基米德的思維方法中，悟出一個解決問題的方法，如果直接處理或解決某一問題而感到困難時，可以將問題等價地變換為我們熟悉的另一個問題去解決。

5.依托教材，換一換，讓學生初步學會轉換法的遷移應用

隨著新課改的推進，科學習題編得越來越新穎、越來越靈活。當我們碰到無法從正面直接求解的這類題目時，便可考慮依據題目情景，把較復雜的物理過程轉換成簡單的物理過程，從而降低解題難度。

華師大版科學九（上）科學報上有一道題目，學生的出錯率非常高。（如下）

小明同學用一個距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，8s從滑輪正下方沿水平方向移動4m，如圖所示，若不計繩重和摩擦，他所做的功和功率分別是（ ）

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因為按常規解題思路，求小明所做的功，需知道小明對繩施加的拉力及在這個拉力的方向上通過的距離。而難就難在拉力的方向一直在變化，學生不知道該怎么求。分析此題時，我提示學生可以依據題目情景，根據功的原理，通過轉換物理過程使問題由復雜向簡單轉化。即將拉力做的功轉換為重物克服自身重力所做的功。

三、對教學實踐進行的反思

1.轉換方法的滲透要與學生的實際接受能力相結合

初中生的觀察能力和動手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發展，對于抽象的思維方法要在教師的指導下接受分析、比較、概括等方法的訓練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結合

在實驗教學中，為了便于學生理解知識，完成實驗任務，教材編者運用了多種研究方法來達成目標。然而初中科學科學方法大多是隱性的，對于同一種方法，如“轉換法”教學內容中多次用到，教師要根據學生的認知規律和接受能力循序漸進，隱性教育和顯性教育相結合，在科學方法教育中不斷總結，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉換方法的滲透要與科學知識的傳授相結合

注重轉換方法教育的目的，是更好地使學生獲得知識，轉換方法的學習比科學知識的學習要難，它不是一次教學就能讓學生理解和掌握的。教師在教學過程中要把科學知識和轉換方法的教育有機地結合起來，在進行知識傳授的過程中重視獲得知識的過程。轉換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達到預期的目標。

初中科學教學中，蘊含著許多科學方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應把握各種科學研究方法的本質和精髓，時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，恰當點撥，就能不斷提高學生的科學探究能力，讓學生領悟科學的本質，培養他們的科學思想以及創新思維，提高他們的科學素質，從而不斷地提升學生應用轉換方法解決問題的能力。

參考文獻：

[1]朱敏強.科學探究“轉換法”之感悟與思考.中國教育技術裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉換法在初中物理教學上的應用.物理教學：初中教學，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學校）

編輯 薛直艷endprint

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因為按常規解題思路，求小明所做的功，需知道小明對繩施加的拉力及在這個拉力的方向上通過的距離。而難就難在拉力的方向一直在變化，學生不知道該怎么求。分析此題時，我提示學生可以依據題目情景，根據功的原理，通過轉換物理過程使問題由復雜向簡單轉化。即將拉力做的功轉換為重物克服自身重力所做的功。

三、對教學實踐進行的反思

1.轉換方法的滲透要與學生的實際接受能力相結合

初中生的觀察能力和動手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發展，對于抽象的思維方法要在教師的指導下接受分析、比較、概括等方法的訓練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結合

在實驗教學中，為了便于學生理解知識，完成實驗任務，教材編者運用了多種研究方法來達成目標。然而初中科學科學方法大多是隱性的，對于同一種方法，如“轉換法”教學內容中多次用到，教師要根據學生的認知規律和接受能力循序漸進，隱性教育和顯性教育相結合，在科學方法教育中不斷總結，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉換方法的滲透要與科學知識的傳授相結合

注重轉換方法教育的目的，是更好地使學生獲得知識，轉換方法的學習比科學知識的學習要難，它不是一次教學就能讓學生理解和掌握的。教師在教學過程中要把科學知識和轉換方法的教育有機地結合起來，在進行知識傳授的過程中重視獲得知識的過程。轉換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達到預期的目標。

初中科學教學中，蘊含著許多科學方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應把握各種科學研究方法的本質和精髓，時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，恰當點撥，就能不斷提高學生的科學探究能力，讓學生領悟科學的本質，培養他們的科學思想以及創新思維，提高他們的科學素質，從而不斷地提升學生應用轉換方法解決問題的能力。

參考文獻：

[1]朱敏強.科學探究“轉換法”之感悟與思考.中國教育技術裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉換法在初中物理教學上的應用.物理教學：初中教學，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學校）

編輯 薛直艷endprint

A.200 J 25 W B.300 J 37.5 W

C.400 J 50 W D.500 J 62.5 W

因為按常規解題思路，求小明所做的功，需知道小明對繩施加的拉力及在這個拉力的方向上通過的距離。而難就難在拉力的方向一直在變化，學生不知道該怎么求。分析此題時，我提示學生可以依據題目情景，根據功的原理，通過轉換物理過程使問題由復雜向簡單轉化。即將拉力做的功轉換為重物克服自身重力所做的功。

三、對教學實踐進行的反思

1.轉換方法的滲透要與學生的實際接受能力相結合

初中生的觀察能力和動手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發展，對于抽象的思維方法要在教師的指導下接受分析、比較、概括等方法的訓練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結合

在實驗教學中，為了便于學生理解知識，完成實驗任務，教材編者運用了多種研究方法來達成目標。然而初中科學科學方法大多是隱性的，對于同一種方法，如“轉換法”教學內容中多次用到，教師要根據學生的認知規律和接受能力循序漸進，隱性教育和顯性教育相結合，在科學方法教育中不斷總結，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉換方法的滲透要與科學知識的傳授相結合

注重轉換方法教育的目的，是更好地使學生獲得知識，轉換方法的學習比科學知識的學習要難，它不是一次教學就能讓學生理解和掌握的。教師在教學過程中要把科學知識和轉換方法的教育有機地結合起來，在進行知識傳授的過程中重視獲得知識的過程。轉換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達到預期的目標。

初中科學教學中，蘊含著許多科學方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應把握各種科學研究方法的本質和精髓，時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，恰當點撥，就能不斷提高學生的科學探究能力，讓學生領悟科學的本質，培養他們的科學思想以及創新思維，提高他們的科學素質，從而不斷地提升學生應用轉換方法解決問題的能力。

參考文獻：

[1]朱敏強.科學探究“轉換法”之感悟與思考.中國教育技術裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉換法在初中物理教學上的應用.物理教學：初中教學，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學校）

編輯 薛直艷endprint