初中物理教学通用千进单位换算教学的一点尝试

黄映红

【摘要】初中物理的单位换算对初中学生学习物理时不算是重点，但都是一个难点。如何在教学中让学生顺利迈过这个门槛，对学生以后的物理学习与发展至关重要。根据“学习金字塔”理论，采用不同的学习方式，学习者在两周以后平均学习保持率是差距很大的，所以本文尝试通过单位换算的一些共通性，演示让学生听讲后，进行动手实践（不仅仅是做题练习），并教授给他人来达到难点的突破。

【关键词】通用千进制单位换算   学习金字塔   “千己毫微纳”

【中图分类号】G633.7

【文献标识码】A

【文章编号】1992-7711（2020）20-122-02

初中物理的学习离不开对某个物理量的单位换算，单位换算对中学生来说并不陌生。因为小学的学习已经接触过简单的单位换算：像元、角、分，像米、分米、厘米、毫米的换算都是10倍的关系，还有时分秒60倍的关系，因为生活中又常见，加上反复练习，还是比较熟悉和简单的。但是初中物理量比较多，在后面的学习过程中，会陆陆续续学习到很多单位，单位换算就显得复杂了，对初中学生学习物理时不算是重点，但都是一个难点。如何在教学中让学生顺利迈过这个门槛，对学生以后的物理學习与发展至关重要。

初中物理单位换算，涉及的物理量有许多，这里仅就常见的千进“千己毫微纳”（后面解释何为“千己毫微纳”）来窥一斑知全豹，或许说是抛砖引玉，促进其他的解决。

一、让学生认识到单位和正确使用单位的重要性

初中物理教学里刚开始接触单位的时候，我就会重点强调单位的重要性。一般会进行这样处理：因为学生在小学阶段已经有所接触了，所以我根据学生的已有知识提问：“请现在大家估计一个初二学生的身高有多少？”不点名回答，学生就会出答案，往往就会报出一些不同的数字，一般都会有带单位，也有不带单位的。然后我着重念了一下数字比较准确但是没有单位的那个数字，并写在黑板上，我会说：“嗯，1.6，比较对了”，然后黑板写下1.6之后，看向同学们，迟疑一下，然后补上一个吨字，学生们有的笑，有的连说不是，应该是米，然后我就说：“好，是……”边说边重新写了一个1.6mm。学生们哈哈笑，有的也连说不是。我说那是什么，然后学生就会给出正确答案。再补一个数字160，让学生讨论得出答案。通过这样的强烈对比，学生会认识到单位的重要性——正确使用单位就显得非常重要。

二、破解单位换算难题的一点尝试

（一）关于尝试的理论基础

下图是一个“学习金字塔”图，它是一种现代学习方式的理论，最早是由美国学者、著名的学习专家爱德加·戴尔1946年首先发现并提出的。其是美国缅因州的国家训练实验室研究成果，它用数字形式形象显示了：采用不同的学习方式，学习者在两周以后还能记住内容（平均学习保持率）的多少。“听讲”：学生听教师的讲授。这种最熟悉、最常用的学习方式，学习效果却是最低的，其保持率为5%; “阅读”：学习者通过阅读方式学到的内容，其保持率为10%; “视听”：即用“声音、图片”配合或视频讲授的方式学习，其保持率可达到20%; “演示”：采用这种方式，其保持率可达30%; “小组讨论”：其保持率可达到 50% ;“实践练习”：其保持率可达到75%; “教授给他人”或“对所学内容的立即运用”，保持率则可高达90%以上。可见，对于教师来说，综合引导学生的学习方式，尤其引导达到“教授给他人”这个处于金字塔基的学习方式，是学习效果最好的学习方式。所以我更多是想通过单位换算的一些共通性，演示让学生听讲后，进行动手实践（不仅仅是做题练习），并教授给他人来达到难点的突破。

（二）一点尝试

在初中物理教学里，我们要面临这样的单位换算，比如，1.千米、米、毫米，微米，纳米;2.千克、克、毫克、微克、（纳克）;3.千安、安、毫安、微安、（纳安）;4.千伏、伏、毫伏、（微伏、纳伏）;5.千欧、欧、（毫欧、微欧、纳欧）等等。大家知道，括号里的用得是比较少的，我把它放在一起，就是能够直观地显示这批单位的共通性，可以简称为“千己毫微纳”，这个“己”是什么呢，就是米、克、安、伏、欧这类单位。【有些老师会说M（兆）在哪里呢？我想如果把“千己毫微纳”搞定了，其实兆也就顺理成章解决了】

1.解决“大化小—乘以进率，小化大—除以进率”这种口诀的熟练，马上以学生熟悉的“米”这一套单位简单数字但是对应以上口诀的练习，例题并马上在练习本上练习。

2.“千己毫微纳”的具体实施

我先让学生读“千己毫微纳”几遍，对于这个大小顺序有一定的认识并记住。然后进行边演示边讲解：伸出左手掌，展示5个手指，从大拇指开始到小指，每个手指分别代表“千己毫微纳”中的一个，告诉学生每个相邻的都是千进制——10的3次方。

①大化小：

那么从“千”到“己”（从大拇指到食指）是走了一个路程，乘以一次一个103，从“千”到“毫”（从大拇指到中指）是走了2个路程，乘以2次一个103，得到106，以此照推，则从“千”到“纳”（从大拇指到小指）是走了4个路程，乘以4次一个103，得到1012.讲完马上对着手指数，进行补充“大化小”练习。

②小化大：

那就是大化小的反推——那么从“己”到“千”（从食指到大拇指）是走了一个路程，除以一次一个103得到10-3，从“毫”到“千”（从中指到大拇指）是走了2个路程，除以2次一个103，得到10-6，以此照推，则从“千”到“纳”（从小指到大拇指）是走了4个路程，乘以4次一个103，得到10-12.讲完马上对着手指数，进行补充“小化大”练习。

③通用的换算办法。

有了前面①和②的基础。那就可以趁势推出无论是从哪个手指到哪个手指，只要是大化小，走了几个路程，乘以几次一个103;只要是小化大，走了几个路程，则乘以几次一个10-3.然后马上对着手指数，出题进行对应的练习。

这时候，同学们就能欣喜地发现，无论是电阻的欧、还是电压的伏、抑或米、克等等，都能用“千己毫微纳”加手指来换算，大大地减轻了换算的难度，有了这个基础。其他换算就容易多了。

三、结语

基于“学习金子塔”和克服单位换算难点等原因，对于尝试初中物理单位换算的有效学习方式是很有必要的，也是很有意义的，在视听、演示的复合教学下，不仅是动笔演算还要动手指深度的实践（2周留存率75%），还有同桌相互讲课（简单讲“千己毫微纳”的思路步骤，2周留存率90%），一是可以提高教学质量，二是可以提高学生的学习效率，使这一套单位换算不再为“难” ，同时增加物理学习的趣味性。

当然初中物理单位换算还有其他类型的，还有一个难点是组合单位产生的逆向倍数关系，不管如何，假如“千己毫微纳”掌握牢固，相信单位换算的学习就已经上了一个大台阶了。

【参考文献】

[1] 赵仿学.“单位换算”成为学生频繁出错的原因研究[J].新课程.下旬：教学研究，2017（9）：19.

[2]百度百科.

[3]高锋.基于“学习金字塔”的中学物理教学改进研究[J]. 福建基础教育研究：物理教学，2019（10）：113～115.