等效替代法在初中物理实验教学中的实践探究

等效替代法在初中物理实验教学中的实践探究

甘恒团

广西壮族自治区贺州市钟山县第三中学，广西贺州 542608

摘 要：在初中物理教学过程中，运用了多种研究方法，其中等效替代法是一种较为常见的教学方法。等效替换法，是指探索物理现象和规律，以使问题更复杂、更直观，或由于实验本身的局限性，或由于实验设备的局限性，不能直接观察、揭示其规律性，常用的等效方法有相似或共同的特点，而不是直观的现象。采用等效替代法进行初中物理教学，可以使初中生更好地掌握物理知识，提高物理课堂教学质量。

关键词：初中物理；实验教学；等效替代法；应用探究

在新课程改革和教学改革的趋势下，初中物理教学也出现了多种教学方法。在各种教学方法中，等效代换法也是一种比较重要的教学方法，它可以使许多物理问题变得更加直观、简单，降低学习难度。因此，在初中物理教学中应采用等效替代法，使初中生更好地掌握物理知识，提高物理课堂教学质量。

一、等效替代法的概念和作用

（一）等效替代法的概念

等效替代法是指根据事物之间的等效关系，以替代的形式学习和掌握某些物理现象、物理规律和物理规律变化的教学方法。物理现象总是相对复杂而且难以学习。因此，初中物理教学中的等效替代法可以使一些物理知识相对直观、简单，便于教师讲解，有利于初中生的学习知识和记忆。这是一种具有一定科学性的思维方法。

（二）等效替代法的作用

等效替代法的教学功能不可低估，它可以有效地降低物理知识的学习难度，提高课堂教学效率，提高初中生理解和分析物理知识的能力。透过比较复杂的物理现象，让初级中学认识物理问题的实质，加深对物理知识本质的认识，并促进教学目标的实现。不仅如此，它还具有相应的力量促进初中生科学思维意识的形成，可以帮助初中生提高综合分析能力，为学习物理知识打下相关的思维基础。

二、初中物理实验教学等效替代法的应用

实验教学是初中物理教学的重要内容。没有实验教学，很难谈论物理教学。物理实验教学是解决许多物理现象相对复杂性的重要途径。许多物理现象只有通过实验教学才能有效地解决。初级中学学生只能通过实验教学解决一些物理现象或问题的奥秘。等效代换法虽然不是一种通用的实验教学方法，但毕竟可以应用于许多物理实验教学中，而且比其他教学方法更直观、简单。因此，教师可以在初中物理实验教学中采用等效替代法，这有助于初中生理解和掌握相关的物理知识。

（一）平面成像实验的等效替代法

平面成像教学要解决的教学问题是平面成像教学的难点、出发点和具体实施。在教师的实验操作中，玻璃面板与平面镜基本相同，只是玻璃面板成像带有少量模糊。因此，教师可以用玻璃面板代替平面镜。为了准备平面成像实验，准备两支相同的蜡烛，一把尺子，一支笔，一张白纸，一个玻璃支架和一块玻璃板。实验的具体操作步骤如下： (1）将白纸压平； (2）将玻璃板放在白纸上； (3）将蜡烛放在玻璃板两侧相同的距离； (4）让学生观察实验。通过学生对实验得仔细观察，他们可以找出两支蜡烛的位置和大小，然后通过玻璃板仔细观察两支蜡烛的物理状况。也就是说，通过反复观察实验，学生们意识到，物体的大小和它的形象是不能用平面镜测量的。这个实验成功地实现了两支蜡烛的等效替换，使学生能够直观地识别物体和图像的大小。

（二）长度测量的等效替代法

初中物理教材中的长度测量实验，如果采用等效代换法，较适合于曲线地测量。例如，让学生通过实验测量某一段铁路的长度。长度测量实验中使用的主要仪器是直尺。用尺子来测量田间的铁路显然是不实际的，所以有必要用一种简单灵活的棉线来代替铁路。学生也知道铁路不是直线，而是曲线，即使用棉线代替铁路，也不能用尺子直接测量。因此，要求学生根据铁路延伸曲线使棉线与铁路相吻合。实现完全重合后，将棉线取下并拉直，用直尺测量棉线的长度，即铁路的长度。本实验是用学生最熟悉的棉线代替铁路，非常直观、简单，使学生能够轻松掌握曲线测量知识。

（三）浮力实验的等效替代法

等效代换法是一种适用于浮力实验教学的方法，老师一讲曹冲的故事，学生们都很熟悉，学生们就会突然看到光明。他们可以想到曹冲称重时用的典型替代品。他把大象带到船上，在船边做了个记号，然后把大象从洞里拉出来，然后把同样数量的石头装上船，最后称了石头的重量，得到了大象的重量。因此，通过这样一个直观而简单的实验，学生们对测试浮力的方法记忆犹新。

三、等效替代法存在的瑕疵

等效替代法不是一种通用的实验教学方法，只有在适用的情况下才能使用。由于等效替代法需要有相应的条件，在适用条款不成熟或缺失的情况下使用等效替代法会产生误导。特别是当学生不能很好地理解某些物理定义，不能很好地控制替代物的选择时，使用替代方法很容易出现替代错误。为了有效地避免替代问题，教师需要掌握物理知识，动脑筋，创造适合等效替代法的条件，在日常生活中寻找尽可能多地替代物来解决物理实验，以充分发挥等效替代法在实验教学中的作用。

结束语：

总之，只要等效替代法适用于相应的教学实验，就可以作为一种较好的物理实验教学方法。至少它还有积极的作用。它能使物理现象或问题直观简单，降低学生学习物理知识的难度，是最理想的优点。同时，适当运用等效替代法，有利于培养初级中学学生的科学思维能力，提高他们对物理知识、分析判断和逻辑推理的理解能力。教学改革主张教学方法改革，等效替代规律是教学改革的产物，是教学改革的结果。更多地应用等效代换法有利于提高初中生物理知识的学习质量，有利于提高学生的综合素质。

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