摘 要：物理學本身除了具有完整的理論體系和知識體系之外，同時還應(yīng)當具有完整的方法體系.初中物理的諸多知識當中，有很多研究對象必須借助于轉(zhuǎn)換法才能得到清晰的體現(xiàn)，對轉(zhuǎn)換法的教學加以重視，讓學生有更加明確的體驗，是重要的教學思路.在轉(zhuǎn)換法教學設(shè)計的時候可以體現(xiàn)一定的梯度，在最初接觸轉(zhuǎn)換法時可以以一種隱性的方式進行教學，在后續(xù)的轉(zhuǎn)換法運用場合進行相對顯性的學習體驗.這樣的教學思路既可以為學生豐富轉(zhuǎn)換法運用的經(jīng)驗基礎(chǔ)，同時又可以激活學生的思維，從而讓學生在理解并掌握轉(zhuǎn)換法的過程當中，思維更加靈活，思路更加清晰，操作更加嫻熟.

關(guān)鍵詞：初中物理；轉(zhuǎn)換法；思想方法

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0071-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：何建春（1966.2-），男，江蘇省如皋人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

2022版《義務(wù)教育物理課程標準》明確指出，物理學通過科學觀察、實驗探究、推理計算等形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系.對此，可以明確物理學本身除了具有理論體系和知識體系之外，同時還應(yīng)當具有方法體系.認識到這一點，就應(yīng)該認識到在日常的教學當中，除了教會學生物理知識，同時也應(yīng)當教會學生物理方法.當然，物理方法不可能單獨存在，對任何方法的理解與運用，都必須與自己的物理知識教學結(jié)合在一起，但是只要認識到物理思想方法的重要性，那么在實際教學中，物理知識的教學與物理方法的教學就應(yīng)當成為兩條主線，這兩條主線應(yīng)當是并駕齊驅(qū)的，物理教師在重視知識的學習與應(yīng)用時，應(yīng)當將方法主線更加清晰地凸顯出來，從而為學生物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展夯實基礎(chǔ).

對于初中學生而言，對研究方法的教學要從一般方法入手，通過這種具有普遍性方法的教學，一方面讓學生知道這些方法的重要性，另一方面讓學生體會到這些方法是如何加以體現(xiàn)與運用的.研究初中物理知識體系可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換法是初中物理實驗教學中重要的科學方法，轉(zhuǎn)換的思維方法往往可以將復(fù)雜的問題簡單化，對培養(yǎng)學生的思維能力有重要的作用^[1].初中物理知識相對簡單，但是在這些簡單物理知識當中，轉(zhuǎn)換法具有一定的普遍性.究其原因就是因為初中物理所學習的諸多知識當中，有很多研究對象，必須借助于轉(zhuǎn)換法才能得到清晰的體現(xiàn)，所以對轉(zhuǎn)換法的教學加以重視，讓學生有更加明確的體驗，就是一種重要的教學思路.

1 轉(zhuǎn)換法促進學生的科學思維發(fā)展

所謂轉(zhuǎn)換法，就是指在保證效果相同的前提下，將一些看不見摸不著的物理現(xiàn)象、不易觀察的物理過程或不易直接測量的物理量，轉(zhuǎn)換成另一種具有可見性或可測性的形式呈現(xiàn)出來.這是一種將陌生而復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉而簡單的問題的方法，是將現(xiàn)象、過程直觀化或?qū)⒋郎y物理量進行簡單的間接測量^[2].比如在“聲音的產(chǎn)生與傳播”中，為了研究聲音是如何產(chǎn)生的，就必須借助于轉(zhuǎn)換法.這是為什么呢？眾所周知“聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的”，在學生的生活經(jīng)驗里，能夠產(chǎn)生聲音的物體非常多，聲現(xiàn)象可以說是最普遍的現(xiàn)象之一.盡管如此，學生卻很難看到發(fā)聲的物體正在振動，究其原因，正是因為這些聲源的振動是肉眼很難發(fā)現(xiàn)的，既然肉眼很難發(fā)現(xiàn)，那么學生就很難感知，從而也就很難形成直覺性的經(jīng)驗.但是學習這部分知識又不可能回避這一問題，于是擺在學生面前的一個基本問題就是：如何將肉眼不易觀察到的聲源的振動，轉(zhuǎn)化為可以觀察到的振動？

在實際教學當中，提出這個問題難度不大，真正需要付出腦力勞動的是如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)變.傳統(tǒng)教學中，在這個環(huán)節(jié)，教師往往會“主動代勞”.但是“主動代勞”有一個不足，那就是容易剝奪學生自主思考的時間，有不少教師會認為與其讓學生在思考的時候出錯，倒不如教師主動引導(dǎo)學生去解決問題.殊不知這樣的引導(dǎo)，會讓學生失去一個良好的發(fā)展自身思維的機會.物理學科是一門高度重視思維的學科，教學的主要目的之一就是發(fā)展學生的思維能力，可以說每一次轉(zhuǎn)換法的運用，都是一次發(fā)展學生思維能力的機會.因此，教師不應(yīng)當“主動代勞”，而應(yīng)當讓學生積極思考，主動體驗，寧可讓學生出錯，也不要輕易剝奪學生的思考機會.要知道在學習的過程中，只有學生開始思考，他們的思維能力才能得到發(fā)展，思維才能得到培養(yǎng).

對轉(zhuǎn)換法的運用而言，每一次轉(zhuǎn)換，學生都要思考“無形的”（實際上是不易感知的）如何變成“有形的”.這樣一個轉(zhuǎn)變的過程，又涉及到對具體原理的把握.比如說，聲源的不可感知的振動要變成可感知的振動，關(guān)鍵在于用感知終端（如手指）接觸聲源（如喉嚨），或者用易振動的物體來放大不易感知的振動（這里實際上還有“放大”的思想）.如果學生能夠?qū)@一機制產(chǎn)生深刻的理解，那么思維就能夠得到真正的發(fā)展，而這取決于教師的教學設(shè)計，取決于教師的教學理念.

2 轉(zhuǎn)換法的具體教學設(shè)計以及實施

認同轉(zhuǎn)換法的運用可以發(fā)展學生的思維，那么在教學的時候，教師就應(yīng)當想方設(shè)法抓住轉(zhuǎn)換法的教學契機，設(shè)計一個能夠讓學生有沉浸式體驗的學習過程.在這個過程中，學生的主動思考與探究、出錯與糾錯、思維從低階走向高階、學習從淺層走向深度，都應(yīng)當是教師期待的教學情形.考慮到初中學生的認知特點，在轉(zhuǎn)換法教學設(shè)計的時候可以體現(xiàn)一定的梯度，在最初接觸轉(zhuǎn)換法的時候，可以以一種隱性教學的方式，在回避轉(zhuǎn)換法具體概念的前提之下，讓學生去初步接觸，然后在后續(xù)的轉(zhuǎn)換法運用場合中進行相對顯性的學習體驗.事實證明，這樣的教學設(shè)計既可以為學生豐富轉(zhuǎn)換法運用的經(jīng)驗基礎(chǔ)，同時又可以激活學生的思維，從而讓學生在理解并掌握轉(zhuǎn)換法的過程當中，思維更加靈活，思路更加清晰，操作更加嫻熟.

比如，在“聲音的產(chǎn)生與傳播”教學設(shè)計中，提出“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一問題之后，讓學生去重復(fù)原來的體驗，如用手指摁住喉嚨發(fā)出“啊”的聲音，以確定聲音的產(chǎn)生與振動有關(guān)，然后明確提出問題：如何證明聲音是由于物體振動產(chǎn)生的？那么學生自然就會想：要想證明，就必須看得見或摸得著，那么怎樣才能看得見摸得著呢？有了這些問題的驅(qū)動，再結(jié)合生活經(jīng)驗，學生往往就可以找到方法，只不過這個時候?qū)W生還不知道自己已經(jīng)運用了轉(zhuǎn)換法.

到了后面“力”的知識的教學時，可以想方設(shè)法讓轉(zhuǎn)換法的教學變得顯性一些.“力”也是一個高度抽象的概念，盡管學生在生活當中有著很多關(guān)于“力”的體驗，但是這種體驗形成的原始認識，與物理上的“力”的概念之間的距離相距甚遠，學生很難一下子接受“力是物體對物體的作用”.教師應(yīng)當在學生的生活經(jīng)驗與“力”的概念之間搭建一座橋梁，這個橋梁應(yīng)當是“力”與“力的作用效果”之間的關(guān)系.在教學中向?qū)W生提出的問題可以是：怎樣才能證明物體受到力了呢？這個時候如果學生做出經(jīng)驗性的回答，那么教師就必須做到畫龍點睛：能證明力存在的依據(jù)，實際上也就是力的作用效果，在施加力這一前提之前，必須存在基本的對應(yīng)關(guān)系，這實際上也是轉(zhuǎn)換法的精髓所在.在這一顯性引導(dǎo)的同時，要把此前與轉(zhuǎn)換法相關(guān)的教學內(nèi)容同時激活，以確保引導(dǎo)所用的理論與已有的實例之間形成對應(yīng)關(guān)系.教學實踐表明，一旦這一關(guān)系被學生意識到，那么他們很快就能找到問題突破的方向與具體做法.比如對物體受力與否的判斷，學生就會去思考物體受到力之后會有哪些表現(xiàn)，那么反過來根據(jù)這些表現(xiàn)就可以判斷物體與否受力.這樣，“力”與“形變或運動狀態(tài)的改變”之間就形成了對應(yīng)關(guān)系，學生也就經(jīng)歷了一次相對顯性的轉(zhuǎn)換法的運用.

3 對初中物理教學中轉(zhuǎn)換法的思考

通過類似于上面的例子可以發(fā)現(xiàn)，作為初中物理當中最常用的方法之一，轉(zhuǎn)換法的教學不僅可以讓學生更加深刻地體驗到物理知識的由來，而且可以讓學生對物理思想方法本身又有一個學習與體驗的機會.在這樣的教學思路之下，知識教學與方法教學成為兩條并行的主線，學生在積累知識的同時可以體驗物理思想方法的運用，以此收獲知識與方法.特別值得一提的是，在轉(zhuǎn)換法運用的過程中，往往伴隨著“思”與“做”，前者對應(yīng)著學生的思維，后者對應(yīng)著學生的實驗.這種情況下實驗的出現(xiàn)是學生的自主需要，用實驗來證實自己的觀點自然也就更加深入人心，與此過程相伴隨的也就是物理教學當中經(jīng)常強調(diào)的“做中學”.

“做中學”意味著什么？當然意味著動手操作與動腦思考同時發(fā)生，這是一種良好的物理學習狀態(tài).學生在動手做的過程當中往往可以獲得更多的靈感，而所謂靈感，實際上也就是思維發(fā)展的結(jié)果.有了靈感之后，學生的動手實驗會進一步深入，實驗就不再是按照已有的步驟去執(zhí)行機械的操作，而是一個在思維驅(qū)動之下和思維參與之下的高質(zhì)量實踐過程.

基于轉(zhuǎn)換法的使用，可以創(chuàng)新初中物理教學.比如上面所舉的“力”與“形變或運動狀態(tài)的改變”之間就形成了對應(yīng)關(guān)系，有學生將研究的目光鎖定在“力的大小”與“物體形變大小”之間的關(guān)系上，學生通過自己的生活經(jīng)驗會發(fā)現(xiàn)，對于一個物體所施加的力越大，那么這個物體的形變就越大，直到這個物體被破壞為止.學生有了這個想法之后，就會猜想到其中可能會存在一些定量關(guān)系.當發(fā)現(xiàn)學生有這一想法之后，積極鼓勵他們?nèi)ミM行探究，在引導(dǎo)之下，學生會用勾把和彈簧來進行探究.通過探究學生會發(fā)現(xiàn)彈簧受到的拉力與發(fā)生的形變成正比，但是如果壓力過大彈簧就會被破壞.當學生有了這一發(fā)現(xiàn)時，進一步引導(dǎo)學生思考：這一結(jié)論是否能夠運用于力的測量？于是學生通過刻度的標記，就制造了一個簡易的彈簧測力計.通過這一過程，學生對后面所學的彈簧測力計的運用非常得心應(yīng)手，他們知道彈簧測力計的構(gòu)成，知道彈簧測力計的讀數(shù)技巧，也知道在使用彈簧測力計的時候不能超過量程.說到底學生的這些發(fā)現(xiàn)最終都是得益于轉(zhuǎn)換法的使用，得益于學生一邊做一邊學，而這也使得學生有一個很充分的自主學習空間，無論是對于學生的物理知識積累，還是對于物理學的核心素養(yǎng)的發(fā)展，都有非常重要的促進作用，所以，可以認為包括轉(zhuǎn)換法在內(nèi)的物理思想方法，就是學生物理學習智慧的源泉.

由此可見，包括轉(zhuǎn)換法在內(nèi)的物理思想方法的教學，一旦成為教學的主線，就可以有效提升課堂的質(zhì)量，切實培養(yǎng)學生的思維能力.在初中物理學科核心素養(yǎng)當中強調(diào)科學思維的培養(yǎng)，事實證明，這一目標的達成可以在轉(zhuǎn)換法等物理思想方法教學的過程當中得以實現(xiàn).

參考文獻：

［1］李甲林.轉(zhuǎn)換法與等效替代法在初中物理實驗教學中的應(yīng)用：以一堂測量人體血液密度的實驗復(fù)習課為例[J].物理通報，2021（20）：52-53.

［2］ 王春燕.轉(zhuǎn)換法在初中物理教學上的應(yīng)用[J].物理教學，2012（3）：33-34.

［責任編輯：李 璟］