等效替代法在初中物理實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用初探

摘 要：在學(xué)習(xí)初中物理的教學(xué)過程中應(yīng)用了多種研究方法，等效替代法就是較為常見的一種教學(xué)方法。所謂等效替代法，是指探究物理現(xiàn)象和規(guī)律時，為了使較復(fù)雜的問題簡化，變得直觀，或者因?qū)嶒灡旧淼南拗?，或者因?qū)嶒炂鞑牡南拗疲荒苤苯佑^察、揭示其規(guī)律的，常用一個與之相似或有共同特征的、等效的直觀的現(xiàn)象來代替的方法。運(yùn)用等效替代法從事初中物理學(xué)科教學(xué)，是值得教師經(jīng)常運(yùn)用的方法，以使初中生更好和更多掌握物理學(xué)科知識，提升物理課堂教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)驗教學(xué)；等效替代法；應(yīng)用探究

在新課改和教改趨勢促使下，初中物理教學(xué)同樣出現(xiàn)了各種教學(xué)方法，在各種教學(xué)方法當(dāng)中，等效替代法也是一種較為重要的教學(xué)法，它能使許多物理問題變得更加直觀和簡單，降低學(xué)習(xí)的難度。因此，運(yùn)用等效替代法從事初中物理學(xué)科教學(xué)，是值得教師經(jīng)常運(yùn)用的方法，以使初中生更好和更多地掌握物理學(xué)科知識，提升物理課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、等效替代法的概念和作用

（一）等效替代法的概念

等效替代法是指依據(jù)事物之間的同等效果，以替換的形式，實(shí)現(xiàn)對一些物理現(xiàn)象、物理規(guī)律和物理規(guī)律變化等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握的一種教學(xué)法。物理現(xiàn)象歷來相對復(fù)雜，學(xué)起來具有一定難度，因此，采用等效替代法進(jìn)行初中物理教學(xué)可使有些物理知識變得相對直觀和簡單，便于教師的講解，利于初中生的學(xué)習(xí)識記。它是一種具有一定科學(xué)性的思維方法。

（二）等效替代法的作用

不要小覷等效替代法的教學(xué)作用，它能有效降低物理知識的學(xué)習(xí)難度，提升課堂教學(xué)效率，提高初中生理解與分析物理知識的能力。能使初中生透過相對復(fù)雜的物理現(xiàn)象理解物理問題的實(shí)質(zhì)，加深對物理知識本質(zhì)的認(rèn)識，促進(jìn)教學(xué)目的的達(dá)成。不僅如此，它對促進(jìn)形成初中生科學(xué)思維意識具有相應(yīng)助力，能幫助初中生提高綜合分析能力，為學(xué)好物理知識奠定相關(guān)思維基礎(chǔ)。

二、初中物理實(shí)驗教學(xué)等效替代法的應(yīng)用

實(shí)驗教學(xué)是初中物理教學(xué)重要內(nèi)容。沒有實(shí)驗教學(xué)，就難談物理教學(xué)。物理實(shí)驗教學(xué)是破解諸多物理現(xiàn)象相對復(fù)雜性的重要途徑，有很多物理現(xiàn)象必須要通過實(shí)驗教學(xué)才能得到有效破解，初中生也只能以實(shí)驗教學(xué)才能解開一些物理現(xiàn)象或問題的奧秘。雖說等效替代法不是萬能實(shí)驗教學(xué)法，但它畢竟能適用于很多物理實(shí)驗教學(xué)，并比之其他教學(xué)法有直觀和簡單作用。所以，教師在初中物理實(shí)驗教學(xué)中，能用等效替代法就用等效替代法，它有助于初中生對相關(guān)物理知識的理解與掌握。

（一）平面成像實(shí)驗的等效替代法

平面成像教學(xué)所需解決的教學(xué)問題是平面成像的難點(diǎn)、出發(fā)點(diǎn)和具體實(shí)施等。教師在實(shí)驗的操作中，除玻璃板成像有點(diǎn)兒模糊以外，其他與平面鏡基本相同，所以，教師可以用玻璃板替代平面鏡。平面成像實(shí)驗前的物品準(zhǔn)備需要備好兩個同樣的蠟燭、一把直尺、一支筆、一張白紙、一個玻璃板支架和一塊玻璃板。實(shí)驗的具體操作步驟是：（1）鋪平白紙；（2）將玻璃板放置在白紙上；（3）將蠟燭各放在玻璃板兩側(cè)，且需放置距離要求對等；（4）讓學(xué)生觀察實(shí)驗。通過學(xué)生對實(shí)驗的細(xì)心觀察，可使他們發(fā)現(xiàn)兩個蠟燭的位置和大小，并以透過那塊玻璃板再細(xì)致觀察兩個蠟燭的具體情況。也就是通過學(xué)生對實(shí)驗的反復(fù)觀察，令學(xué)生意識到不能以平面鏡對物體與其成像的大小進(jìn)行測量。這個實(shí)驗是以兩個一樣的蠟燭成功實(shí)現(xiàn)了等效替代，使學(xué)生很直觀地就認(rèn)知到了物體與成像大小的問題。

（二）長度測量的等效替代法

初中物理教材安排的長度測量實(shí)驗，如果使用等效替代法，則相對適合于對曲線的測量。比如讓學(xué)生通過實(shí)驗，測量某一段鐵路的長度。長度測量實(shí)驗的主要器具是直尺，拿著直尺去實(shí)地測量鐵路顯然不現(xiàn)實(shí)，這就需要進(jìn)行替代，即用一根容易隨和彎曲棉線替代鐵路。學(xué)生也會知道，鐵路并非是一條直線，而是一條曲線，即使用棉線替代鐵路，也不能直接用直尺去測量。因此，需要學(xué)生將棉線按鐵路延伸曲線與鐵路進(jìn)行重合。當(dāng)完全實(shí)現(xiàn)重合以后，取下棉線，再將棉線拉直，以直尺測量棉線長度，則就是鐵路的長度了。這個實(shí)驗是用學(xué)生最了解的棉線替代了鐵路，很直觀，也很簡單，使學(xué)生輕松學(xué)會了曲線測量的知識。

（三）浮力實(shí)驗的等效替代法

浮力實(shí)驗教學(xué)適用等效替代法是很適合的一種方法。只要教師向?qū)W生講說他們都很熟知的曹沖秤象故事，學(xué)生就會恍然大悟。他們就能聯(lián)想到當(dāng)時曹沖在稱大象的體重時，用的就是最典型的替代法。他將大象牽到船上，再在船舷處刻上標(biāo)記，然后，再從穿上牽下大象，再往船內(nèi)裝等量的石頭，最后，再稱石頭的重量，便得知了大象的體重。由此，通過這樣直觀而簡單的實(shí)驗，令學(xué)生深刻牢記了測試浮力的方法。

三、等效替代法存在的瑕疵

等效替代法并非是萬能實(shí)驗教學(xué)法，只有在適合使用期方法時方可使用。因為使用等效替代法需要具備相應(yīng)條件，當(dāng)適用條件不成熟或缺少時，使用它將會帶來誤導(dǎo)。尤其是當(dāng)學(xué)生未能理解好某些物理定義時，不能很好地駕馭替代物的選擇時，如果使用了替代法，則會容易出現(xiàn)替代錯誤。為有效避免出現(xiàn)替代問題，需要教師嫻熟駕馭物理學(xué)科知識，開動腦筋，創(chuàng)造適用等效替代法條件，盡可能在生活中多發(fā)現(xiàn)可解決物理實(shí)驗中的替代物，以充分發(fā)揮等效替代法實(shí)驗教學(xué)的作用。

總之，等效替代法只要是適合了相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗，不失為一種較好的物理實(shí)驗教學(xué)法。起碼它有它的積極作用。它能將物理現(xiàn)象或問題變得直觀與簡單，降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的難度，是最可取的優(yōu)勢。同時，如果等效替代法運(yùn)用得法，對培養(yǎng)初中生科學(xué)思維能力，提升他們對物理知識的理解力、分析判斷力和邏輯推理力大有裨益。教改提倡教法改革，而等效替代法則是一種教改產(chǎn)物和教改成果，更多運(yùn)用等效替代法，利于提高初中生學(xué)習(xí)物理知識的質(zhì)量，對學(xué)生綜合素質(zhì)提升有幫助作用。

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作者簡介：潘濤（1982—），男，漢族，本科文化程度，山東滕州人，中學(xué)二級教師，就職于山東省滕州市北辛中學(xué)。潛心于初中物理課程教育教學(xué)的研究。