依托教材提升學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)換方法解決問題能力的思考與實(shí)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(xué)將兩個(gè)相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它們探究動(dòng)能與哪些因素有關(guān)。

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(shí)釋放，觀察到 球?qū)⒛緣K撞得更遠(yuǎn)。由此可得出結(jié)論： ；

3.這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，利用木塊被碰撞后移動(dòng)的 來比較物體的動(dòng)能大小。下列實(shí)例中與此實(shí)驗(yàn)方法相同的有 。（填編號(hào)）

（1）認(rèn)識(shí)電流大小時(shí)，用水流進(jìn)行類比

（2）用紅墨水在水中的擴(kuò)散現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)分子是運(yùn)動(dòng)的

（3）用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性

仔細(xì)分析，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)題目的每一小題都考查到了轉(zhuǎn)換知識(shí)且難度逐漸加深。這道題給予我們的啟示是在重視學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程的同時(shí)要加強(qiáng)科學(xué)研究方法的指導(dǎo)。在初中階段轉(zhuǎn)換法就是需要掌握的重要的科學(xué)研究方法之一。華師大版科學(xué)教材里很多內(nèi)容涉及到轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用但沒有直接提及到這一方法的知識(shí)，很多資料上講解也不多。因此，我們有必要把轉(zhuǎn)換法滲透到具體的教學(xué)活動(dòng)中去，適時(shí)向?qū)W生介紹、點(diǎn)撥，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中去體驗(yàn)、體會(huì)直至拓展、遷移應(yīng)用轉(zhuǎn)換法。

二、教學(xué)過程中所做的嘗試

1.依托教材，做一做，讓學(xué)生體驗(yàn)轉(zhuǎn)換法在科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

科學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中科學(xué)在研究概念、規(guī)律、測量和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。特別是對(duì)那些抽象的難以理解的科學(xué)知識(shí)，這種方法很有效。

例如，我們?cè)谥v聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，往往會(huì)取出一正在發(fā)聲的音叉，但音叉的振動(dòng)很不容易觀察，所以我們會(huì)依托教材利用小泡沫球靠在正在發(fā)聲的音叉上，利用小泡沫球被彈開而擺動(dòng)來說明發(fā)聲的音叉在振動(dòng)，又可將發(fā)聲的音叉放入水中會(huì)濺起水花，通過這些手段將音叉振動(dòng)的現(xiàn)象放大，我們還可在振動(dòng)的鼓面上放上小紙團(tuán)，小紙團(tuán)跳起將鼓面的振動(dòng)放大等等，這些現(xiàn)象都可形象地說明發(fā)聲的物體在振動(dòng)。然后我們可以啟示學(xué)生：對(duì)于能看到但不容易觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可通過轉(zhuǎn)化將它產(chǎn)生的效果放大后再研究。

2.依托教材，點(diǎn)一點(diǎn)，讓學(xué)生體會(huì)教材設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)換原理

在教學(xué)中，要通過轉(zhuǎn)換法提升學(xué)生解決問題的能力。我們不僅要讓學(xué)生體驗(yàn)轉(zhuǎn)換法在科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，而且要讓學(xué)生在認(rèn)知范圍內(nèi)體會(huì)教材設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)換原理。否則在做涉及轉(zhuǎn)換原理的實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)，學(xué)生會(huì)茫然，感覺毫無頭緒。

例如，在研究影響動(dòng)能大小的因素實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何體現(xiàn)動(dòng)能的大小，教材直接給出了通過判斷小車推動(dòng)木塊的距離來反映動(dòng)能的大小。我在進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，先拋出問題：要研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，首先就要知道怎樣“看出”動(dòng)能的大小。物體具有動(dòng)能的大小是無法直接“看出”的。怎么辦呢？然后給予學(xué)生充分的時(shí)間討論，學(xué)生討論時(shí)我適時(shí)地給予點(diǎn)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(duì)木塊做功？為何小車做的功越多，小車動(dòng)能就越大？學(xué)生通過討論最終會(huì)想到能量的定義是物體具有做功的本領(lǐng)，能量越大的物體做功的本領(lǐng)就越強(qiáng)，能做的功也就越多。學(xué)生很自然就明白了：只有在同一水平面上木塊被推得越遠(yuǎn)，小車對(duì)木塊做的功越多，小車具有的動(dòng)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(dòng)木塊的距離來反映動(dòng)能的大小。

3.依托教材，變一變，讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)換法的拓展應(yīng)用

在引導(dǎo)學(xué)生理解教材設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換原理的基礎(chǔ)上，我們可以通過對(duì)教材轉(zhuǎn)換的再處理，促使學(xué)生的思維得以發(fā)散，轉(zhuǎn)換的思維方法得到訓(xùn)練，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力得到提高。

例如，在研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量無法直接觀測和比較，教材通過讓煤油吸熱，把導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多。我們可以在引導(dǎo)學(xué)生理解教材設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換原理的基礎(chǔ)上，向?qū)W生說明該實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間長，能否改用其他方式來觀察電阻通電后的發(fā)熱情況？

4.依托教材，講一講，讓學(xué)生了解轉(zhuǎn)換法在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)的應(yīng)用

在科學(xué)教學(xué)過程中，依托教材，再現(xiàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)所采用的思想和方法，可以讓學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)的本質(zhì)，掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的策略和科學(xué)的思維方法，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

例如，在上阿基米德原理前，給學(xué)生講一講：“2000多年前，希臘學(xué)者阿基米德在思考如何鑒別王冠的含金量時(shí)，從洗澡時(shí)浴缸向外溢水的現(xiàn)象中受到啟發(fā)，歸納液體中物體受到浮力的規(guī)律時(shí)，把物體受到的浮力轉(zhuǎn)換為物體排開水的重力?！睂W(xué)生可以從阿基米德的思維方法中，悟出一個(gè)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(shí)，可以將問題等價(jià)地變換為我們熟悉的另一個(gè)問題去解決。

5.依托教材，換一換，讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)換法的遷移應(yīng)用

隨著新課改的推進(jìn)，科學(xué)習(xí)題編得越來越新穎、越來越靈活。當(dāng)我們碰到無法從正面直接求解的這類題目時(shí)，便可考慮依據(jù)題目情景，把較復(fù)雜的物理過程轉(zhuǎn)換成簡單的物理過程，從而降低解題難度。

華師大版科學(xué)九（上）科學(xué)報(bào)上有一道題目，學(xué)生的出錯(cuò)率非常高。（如下）

小明同學(xué)用一個(gè)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(dòng)4m，如圖所示，若不計(jì)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?yàn)榘闯Ｒ?guī)解題思路，求小明所做的功，需知道小明對(duì)繩施加的拉力及在這個(gè)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(xué)生不知道該怎么求。分析此題時(shí)，我提示學(xué)生可以依據(jù)題目情景，根據(jù)功的原理，通過轉(zhuǎn)換物理過程使問題由復(fù)雜向簡單轉(zhuǎn)化。即將拉力做的功轉(zhuǎn)換為重物克服自身重力所做的功。

三、對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行的反思

1.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與學(xué)生的實(shí)際接受能力相結(jié)合

初中生的觀察能力和動(dòng)手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發(fā)展，對(duì)于抽象的思維方法要在教師的指導(dǎo)下接受分析、比較、概括等方法的訓(xùn)練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結(jié)合

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了便于學(xué)生理解知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教材編者運(yùn)用了多種研究方法來達(dá)成目標(biāo)。然而初中科學(xué)科學(xué)方法大多是隱性的，對(duì)于同一種方法，如“轉(zhuǎn)換法”教學(xué)內(nèi)容中多次用到，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和接受能力循序漸進(jìn)，隱性教育和顯性教育相結(jié)合，在科學(xué)方法教育中不斷總結(jié)，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與科學(xué)知識(shí)的傳授相結(jié)合

注重轉(zhuǎn)換方法教育的目的，是更好地使學(xué)生獲得知識(shí)，轉(zhuǎn)換方法的學(xué)習(xí)比科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要難，它不是一次教學(xué)就能讓學(xué)生理解和掌握的。教師在教學(xué)過程中要把科學(xué)知識(shí)和轉(zhuǎn)換方法的教育有機(jī)地結(jié)合起來，在進(jìn)行知識(shí)傳授的過程中重視獲得知識(shí)的過程。轉(zhuǎn)換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

初中科學(xué)教學(xué)中，蘊(yùn)含著許多科學(xué)方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應(yīng)把握各種科學(xué)研究方法的本質(zhì)和精髓，時(shí)時(shí)做有心人，把握時(shí)機(jī)，把科學(xué)方法滲透到教學(xué)活動(dòng)中，恰當(dāng)點(diǎn)撥，就能不斷提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思想以及創(chuàng)新思維，提高他們的科學(xué)素質(zhì)，從而不斷地提升學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)換方法解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱敏強(qiáng).科學(xué)探究“轉(zhuǎn)換法”之感悟與思考.中國教育技術(shù)裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉(zhuǎn)換法在初中物理教學(xué)上的應(yīng)用.物理教學(xué)：初中教學(xué)，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學(xué)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?yàn)榘闯Ｒ?guī)解題思路，求小明所做的功，需知道小明對(duì)繩施加的拉力及在這個(gè)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(xué)生不知道該怎么求。分析此題時(shí)，我提示學(xué)生可以依據(jù)題目情景，根據(jù)功的原理，通過轉(zhuǎn)換物理過程使問題由復(fù)雜向簡單轉(zhuǎn)化。即將拉力做的功轉(zhuǎn)換為重物克服自身重力所做的功。

三、對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行的反思

1.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與學(xué)生的實(shí)際接受能力相結(jié)合

初中生的觀察能力和動(dòng)手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發(fā)展，對(duì)于抽象的思維方法要在教師的指導(dǎo)下接受分析、比較、概括等方法的訓(xùn)練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結(jié)合

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了便于學(xué)生理解知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教材編者運(yùn)用了多種研究方法來達(dá)成目標(biāo)。然而初中科學(xué)科學(xué)方法大多是隱性的，對(duì)于同一種方法，如“轉(zhuǎn)換法”教學(xué)內(nèi)容中多次用到，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和接受能力循序漸進(jìn)，隱性教育和顯性教育相結(jié)合，在科學(xué)方法教育中不斷總結(jié)，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與科學(xué)知識(shí)的傳授相結(jié)合

注重轉(zhuǎn)換方法教育的目的，是更好地使學(xué)生獲得知識(shí)，轉(zhuǎn)換方法的學(xué)習(xí)比科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要難，它不是一次教學(xué)就能讓學(xué)生理解和掌握的。教師在教學(xué)過程中要把科學(xué)知識(shí)和轉(zhuǎn)換方法的教育有機(jī)地結(jié)合起來，在進(jìn)行知識(shí)傳授的過程中重視獲得知識(shí)的過程。轉(zhuǎn)換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

初中科學(xué)教學(xué)中，蘊(yùn)含著許多科學(xué)方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應(yīng)把握各種科學(xué)研究方法的本質(zhì)和精髓，時(shí)時(shí)做有心人，把握時(shí)機(jī)，把科學(xué)方法滲透到教學(xué)活動(dòng)中，恰當(dāng)點(diǎn)撥，就能不斷提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思想以及創(chuàng)新思維，提高他們的科學(xué)素質(zhì)，從而不斷地提升學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)換方法解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱敏強(qiáng).科學(xué)探究“轉(zhuǎn)換法”之感悟與思考.中國教育技術(shù)裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉(zhuǎn)換法在初中物理教學(xué)上的應(yīng)用.物理教學(xué)：初中教學(xué)，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學(xué)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?yàn)榘闯Ｒ?guī)解題思路，求小明所做的功，需知道小明對(duì)繩施加的拉力及在這個(gè)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(xué)生不知道該怎么求。分析此題時(shí)，我提示學(xué)生可以依據(jù)題目情景，根據(jù)功的原理，通過轉(zhuǎn)換物理過程使問題由復(fù)雜向簡單轉(zhuǎn)化。即將拉力做的功轉(zhuǎn)換為重物克服自身重力所做的功。

三、對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行的反思

1.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與學(xué)生的實(shí)際接受能力相結(jié)合

初中生的觀察能力和動(dòng)手能力已初步形成，但是他們的抽象思維能力尚未充分發(fā)展，對(duì)于抽象的思維方法要在教師的指導(dǎo)下接受分析、比較、概括等方法的訓(xùn)練。

2.重視挖掘隱性教育與顯性教育相結(jié)合

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了便于學(xué)生理解知識(shí)，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教材編者運(yùn)用了多種研究方法來達(dá)成目標(biāo)。然而初中科學(xué)科學(xué)方法大多是隱性的，對(duì)于同一種方法，如“轉(zhuǎn)換法”教學(xué)內(nèi)容中多次用到，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和接受能力循序漸進(jìn)，隱性教育和顯性教育相結(jié)合，在科學(xué)方法教育中不斷總結(jié)，逐步由隱性向顯性過渡。

3.轉(zhuǎn)換方法的滲透要與科學(xué)知識(shí)的傳授相結(jié)合

注重轉(zhuǎn)換方法教育的目的，是更好地使學(xué)生獲得知識(shí)，轉(zhuǎn)換方法的學(xué)習(xí)比科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要難，它不是一次教學(xué)就能讓學(xué)生理解和掌握的。教師在教學(xué)過程中要把科學(xué)知識(shí)和轉(zhuǎn)換方法的教育有機(jī)地結(jié)合起來，在進(jìn)行知識(shí)傳授的過程中重視獲得知識(shí)的過程。轉(zhuǎn)換方法的教育重在長期地“潛移默化”和“逐步滲透”，才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

初中科學(xué)教學(xué)中，蘊(yùn)含著許多科學(xué)方法。我們既不能視而不見，又不能就方法論方法，而應(yīng)把握各種科學(xué)研究方法的本質(zhì)和精髓，時(shí)時(shí)做有心人，把握時(shí)機(jī)，把科學(xué)方法滲透到教學(xué)活動(dòng)中，恰當(dāng)點(diǎn)撥，就能不斷提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思想以及創(chuàng)新思維，提高他們的科學(xué)素質(zhì)，從而不斷地提升學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)換方法解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱敏強(qiáng).科學(xué)探究“轉(zhuǎn)換法”之感悟與思考.中國教育技術(shù)裝備，2014（01）.

[2]王春燕.轉(zhuǎn)換法在初中物理教學(xué)上的應(yīng)用.物理教學(xué)：初中教學(xué)，2012（3）.

（作者單位 浙江省寧波市象山縣茅洋學(xué)校）

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