简论物理初中物理变式教学实施设计

中学生在学习物理时，普遍的问题是学习新的知识之后缺乏思考，只能接受老师讲的例题，在做相似习题时仍然是一点头绪都没有，他们自己感觉什么知识都会，但解题时却很困难，为了锻炼步入了茫茫题海之中，这就是因为他们没有进行变式训练，为了达到事半功倍的效果，教学过程中就应该实施变式教学，应用变式教学能更好的让学生接受新的知识，这就形成了一种变式教学的模式：

一、初中物理概念变式教学

物理概念的形成是一个非常复杂的过程，从物理教育的角度来说，物理概念的形成通常可以概括为三个阶段，即通过观察实验获得感性认识的阶段、由感性认识上升到理性认识的阶段、由理性认识到实际运用阶段。
案例1：“力臂”的概念教学
【创设情境】　在杠杆这部分教学源于：论文大全www.618jyw.com
中，首先让学生经历了动手拔钉子、用开瓶器开启瓶盖等活动，这样之后建立“动力”、“阻力”、“支点”等概念的障碍基本就消除了。如果直接向他们介绍“力臂”这一概念及其画法对学生来说绝对是件莫名其妙的事，不会像创设之前情境那样有力有据
【提出问题】　教师提出这样的一个问题，为了买卖公平，在称量时让称杆处于水平位置，我们不妨把这一位置叫平衡位置。那么要让秤杆处在平衡状态需要满足什么条件？可能与哪些因素有关？又有着什么样的关系呢？
解决问题：（介绍实验器材：铁架台、钩码、弹簧测力计、三角板、杠杆）
师：我们用这些器材模拟称量过程，看看他在平衡时需要满足什么条件？“称”—杠杆是不是挂在铁架台上就能用了？（演示倾斜的情况）
生：不是，要让杠杆处于水平位置。
师：下面用这些器材，看看能否发现杠杆平衡时有什么数量上的关系……
通过实验，杠杆的平衡条件是什么？
生：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离
师：通过几组数据分析得出的结论，说明结论应该是可靠的。我们学过力的三要素是：大小，方向，作用点，我们试着用不同数目的钩码，实际上改变的是动力和阻力的大小；钩码的位置不同，实际上就是力的作用点不同，为了使结论更具可靠性我们还能改变什么？
生：力的方向
师：很好，用弹簧测力计代替钩码，沿倾斜方向施加
图1
力（教师做如图1实验），注意观察实验数据，那么刚才的结论还成立吗？
生：不成立了
师：我们的做法是对的，杠杆也仍平衡，那就说明我们之前得到的结论需要修改，怎么修改？
师：（提示）我们用大的直角三角板来量取支点到力的作用线的垂直距离看看有何发现？（如图2）杠杆的平衡条件是什么？
图2 生：动力×支点到动力作用线的垂直距离=阻力×支点到阻力
作用线的垂直距离。
师：对，这个结论更准确，由实验可以看出支点到力的作用线的垂直距离是杠杆平衡条件中一个重要的有意义的量，物理学把他称为“力臂”。
【变式训练】　在引入“力臂”这一概念后，除了画图练习外，在接下来的巩固阶段，进行了以下变式练习，以对概念加以巩固
（变式一）　杠杆在图3位置平衡作出动力　的力臂和阻力 图3
（变式二）　作出图中的动力臂；
图4
【总结提高】　按照这样的设计，在归纳得出杠杆平衡条件的同时也使学生理解“为什么支点到力的作用线才是力臂、这样规定的目的何在？”有效帮助学生弄清“力臂”的概念，通过几个变式联系了力臂的画法，加深了杠杆平衡条件应用的理解。

二、　初中物理习题课的变式训练

习题是训练学生思维的材料，是教者将自己的思想、方法及分析问题和解决问题的技能技巧传授与学生的载体。通过习题的变式教学形成物理的基本思想、基本方法和基本态度所构成的体系，使学生有应用物理的思维方法去思考问题、处理问题的自觉意识或思维习惯，以提高学生的物理素质，会有助于学生的理解能力、推理能力和分析综合能力，从而使学生跳出茫茫题海，掌握学习的主动权，增强思维的灵活性、交通性和创新意识。
案例2：密度习题课的变式教学
【创设情境】　王老师暑假在北京旅游时，在市场买了一个工艺品，后来他称出其质量为1600g，王老师猜想可能是铜制品，他通过溢水法测出他的体积是200cm?后，判断出不是纯铜制成的。
【提出问题】　你知道王老师是如何鉴别的吗？
【解决问题】
解法一：　=8g/cm?<8.98g/cm?，所以它一定不是铜制的；
解法二：　=1780g，而现在球的质量是1600g，所以不是铜制的；
解法三：　=1600g/8.9g/cm?，而球的体积是200cm?，所以不是铜制的。
【变式训练】　本题从质量不变，体积不变，实心空心问题着手设计了几道习题。
质量不变问题
（变式一）　玻璃瓶中的水的质量为450g，这些水结成冰后，体积为多大？
（变式二）　1000cm?的冰熔化为水后，体积变化了多少？
体积不变问题
（变式三）　容积为0.02m?的容器中能盛多少酒精？若用来装水能装多少千克？（“体积不变”是解本题的关键，水的密度作为一已知条件隐含在题目中）
（变式四）　某钢瓶内的气体密度为6kg/m?，用去其中的1/3后，余下的气体密度是多少？
（变式五）　一个质量是40g的容器，装满水后的质量变为140g，若用它来装油，装满油后的质量变为120g，求油的密度。
【总结提高】　本节由老师的艺术品引入，然后从质量不变、体积不变等一系列简单题目出发，通过探索，得到一系列变式问题。值得注意的是，我们在探索、研究过程中，始终抓住的是密度是“物质单位体积的质量，它是无知的一种基本属性”这一本质特征，利用密度公式以及变式公式来解决问题，不变的是处理问题的角度与思考问题的方法。
学生通过对已有知识的不断内化，会逐渐摸索并获得新知识的学习方法，自觉地启动知识的迁移能力，将所学的知识从一种情境迁移到另一种全新的情境中去，变式能力逐渐提高，由初期的简单模仿逐渐演变为自觉变式，变式的质量也会提高。