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初中物理教材中的转换法_科学思维习惯

时间:2015-11-30 16:08 来源:第一论文 作者:陈编 点击:
现行物理教材(苏科版)虽然没有直接提及这一方法的知识。转换法是一种重要科学研究方法。培养学生的科学态度及科学思维习惯。

  《物理课程标准》提出:“使学生在科学探究活动中,经历探究过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣科学思维习惯,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。”这就要求我们在平时的教学过程中要特别重视研究方法的指导。转换法是一种重要科学研究方法,物理学中的转换法是指对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量的方法。它是一种将陌生的复杂问题转换成熟悉的简单问题的方法,是用有形的、看得见、摸得着的事物证明(或测量 )无形的、看不见、摸不着的事物的思想。现行物理教材(苏科版)虽然没有直接提及这一方法的知识,但是在很多地方都渗透着转换法的思想和方法。主要体现在物理测量工具、物理量的测量和物理现象和规律的探究过程中。下面大致按教材编写顺序分别列举:
  1 包含在物理测量工具中的转换法 

工具

观察的现象

测量的物理量

温度计

液柱高度变化

温度

湿度计

两温度计示数差

湿度

天平

重力的力臂

质量

弹簧秤

弹簧发生形变的大小

压强计

两管液面的高度差

压强

气压计

金属盒厚度的变化

大气压

高度计

液柱或气体体积的变化

高度

电流表

指针偏转角度大小

电流

电压表

指针偏转角度大小

电压

电能表

表盘转过的圈数(或灯闪烁的次数)

消耗电能

2 包含在物理量测量中的转换法

直接测量的物理量

实际想测量的物理量

测量细棉线的长度

曲线的长短

测量刻度尺的长度

硬币的直径、圆锥的高

物体排开水的体积

不规则物体的体积

测量弹簧的拉力

测量滑动摩擦力

测量被大气压压起的水银柱的高度

测量大气压强

弹簧秤的拉力

浮力(称重法)

漂浮体浸入液体内深度

液体密度

电流(或电压)

油的质量或体积(油量表)

电流(或电压)

物体的质量(电子称)

其实,物理学中间接测量的物理量(如:电功率、机械效率、电阻、密度、压强、功率、浮力等)都可以广义地认为是利用了转换法的思想。
  3 包含在物理探究过程中的转换法
  教材中在探究物理现象及规律的过程中使用了大量转换法的思想,现分类列表如下:

分类

研究现象

物理事实

小泡沫塑料球在鼓面上跳动

(也可用纸屑、米粒、乒乓球、水或光斑)

振动产生声音

绕线的食指堵住耳朵听到衣架发出更大声音

固体能传声且效果比气体好

喇叭前方烛焰摇晃

声音具有能量

酒精灯外焰的火柴棒燃烧最快

外焰温度最高

湿衣服变干

水蒸发

雾的出现

空气中含有水蒸气

液化用金属盘温度升高

液化放热

冰冻衣服直接变干

冰升华

温度变化的快慢

物质比热大小

物体的温度变化

内能的变化

烧杯中水的温度升高量

燃料燃烧放出热量多少

彩虹现象

白光可分解

物体发热温度升高

红外线

荧光物质发光

紫外线

烟或水雾中光线

光的传播方向

影的形成、日食、小孔成像

光的直线传播

月食

月亮不是光源

先看见闪电后听到雷声

光传播得比声音传播得快

水中筷子弯折

光发生了折射

物体发生形变或运动状态改变

物受到力的作用

苹果落地

重力的存在和方向

学生使劲鼓掌感觉观察手

力的作用是相互的

运动距离的大小

物体运动状态的变化快慢

海绵(或气球、小桌腿等)凹陷程度

压力作用效果

观察压强计U型管内液柱的高度差

液体内部有压强

玻璃管口橡皮膜的形状变化

液体内部存在压强

马德堡半球实验(或覆杯实验、吞蛋实验等)

大气压强的存在

纸片的飘动情况

气体压强的变化

物体浸入液体中弹簧秤示数减小

物体受到浮力

排开液体的多少

浮力大小

运动的小车推动木块移动距离的大小

动能的大小

桩打入沙中深度

重力势能大小

物体吸引轻小物体

摩擦起电

验电器上锡箔片的开合

物体是否带电

橡胶棒玻璃棒间相互作用

电荷间的相互作用

灯泡是否发光

电路中是否有电流

电流产生的(热、磁、化学)效应

电流的存在

灯泡的亮暗或电流表指针偏转幅度

导体电阻的大小

砝码被提升的高度

电功的多少

电灯的亮度

电功的大小

灯的明亮程度

电功率的大小

煤油温度的变化

电流产生热量的多少

小磁针放在磁体周围转动

磁场的存在

铁屑的分布

磁场分布

指南针指南北

地磁场的存在

奥斯特实验

电流周围存在磁场

吸引大头针的多少

电磁铁的磁性强弱

通电导体在磁场中运动

磁场对电流的作用

导线短路干电池听“咯咯”声

电磁波存在

用手机能打电话

电磁波存在

原子分子

墨水的扩散现象

分子的热运动

闻到酒精味

分子在运动

铅块实验

分子间引力的存在

注射器中水很难被压缩

分子间斥力的存在

V≠V+V酒精

分子间有空隙

在平时的教学过程中我们要适时点拨科学思维习惯,让学生在学习活动中去体验、体会,引导学生领会转换法思想的精髓,培养学生的科学态度及科学思维习惯,提高学生的科学素养。


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