立体转换法

立体转换法是以一个思考模型为基础的，它提供了一套思维的框架，而且是开放式的框架，思考者应当根据实际情况灵活运用。

立体转换模型是由物质、运动、环境和经验四要素构成四面体砝码，以思维形态为杠杆，以人性为支点，将目标（待解决难题）的圆球撬起。

这个模型将立体转换法的理念通过图像表现出来，其中的每个要素都由丰富的子元素构成：

物质包括对象、属性、量值、价值、结构等元素；

运动包括方向、视角、形式、速度、目的等元素；

环境包括条件、背景、关系、趋势、社会链等；

经验包括模仿、规律、原理、因果、规则等；

思维形态是指思维模式、思维路径、思维流程等；

人性包括心理需求、人性的优点、人性的弱点、性格缺陷、思维定势等。

请注意，以上分类是从思维角度进行的分类，目的是为了帮助我们更好的展开思路；而并非从哲学、物理等学科的角度进行的严格分类。

立体转换的过程就是围绕着以上思维元素转换思路，并将思维元素重新进行排列、整合，以获得最优化的解决方案。

我曾认真拜读过古今中外的奇谋妙计，其中的玄妙真是让人佩服得五体投地，太不可思议了！但是赞叹过后，不由地生出疑问：他们到底是怎么想出来的？很遗憾，这个问题没人为我解答。“草船借箭”的故事，固然是经典，但是我更想知道诸葛亮是怎么想出来的？他的思考模式是怎样的呢？

“授人以鱼不如授人以渔”，学到别人的好点子价值不大；学到别人创造好点子的方法，自己也能源源不断地开发好点子，才是持续成功的保障。

好思路来源于优秀的思考方法，而当今世界上各种各样的思考方法、技巧可以说五花八门，千奇百怪；但是，我发现要想拿出高人一筹、惊世骇俗的金点子，可以说万变不离一个字——“转”。

所谓“转”，包含了转换、转变、转化、转接等等诸多内涵（以下主要使用的“转换”这个词来描述，亦包含了转变、转化、转接等等诸多内涵）。当今盛行的水平思考法、联想思考法、换位思考法、类比思考法、逆向思考法等种种思维技巧，其核心都离不开这个“转”字，只是“转换”的途径不同而已。

当我们遇到难题，又总是想不出好办法来解决，常常是因为我们的思路单一化、扁平化，也就是我们常说的“钻进了牛角尖”，思维总是局限在某个小范围内徘徊打转；这时一定要对思路进行“转换”，通过转换思考对象、转换方向、转换条件等方式，将思维转换到不同的“频道”，开辟出全新的思考空间。

智者之所以思路开阔就是因为他们善于“转换”思路，“转换”是科学思考的核心技术。2100433B

，简而言之，立体转换法就是将难题转换成容易解决的问题，在现有思路受限时转换思路的思维技巧。

所谓“立体”是指思考的方向、元素，要多元化、全维化；所谓“转换”指思考的关键是通过不断转换，打破思维的界限，获得大量前所未有的新思路、新想法。

立体转换法就是要激发思考者在思考内容上、思维形式上、在时间上、在空间上、在心理上、在层次上……，不断地转换、跳跃；唯有如此，才能随心所欲地驾驭思考力，真正成为思考的大师。

它的技术核心在于打破事物的固有关系，先罗列出所有与问题相关联的元素，思维在不同的思维元素和思维形态之间自由转换，对所有元素进行全新排列、整合，以获得最优化的解决方案。

问个问题：请你在一块土地上种四棵树，使得任意两棵树之间的距离相等。这是一个思维训练的课题；将四棵树种成正方形、菱形、梯形、平行四边形……，无论什么四边形都不可能使任意两点间距相等。

答案是：将其中一棵树可以种在山顶上（种在深谷里也行）！这样，只要其余三棵树与之构成正四面体的话，就能符合题意要求了。

这是从平面到立体的思维，但这仅仅是空间上的立体。而我们所说的“立体”指的不是“空间的立体”，而是指“思维的立体”；这个立体包含了所有思考的维度，如：空间、时间、情感、记忆、逻辑、幻想……。请看下面这个案例，它是由一个中学教师口述的故事：

很久以前，我接到我的同事的一个电话，他问我愿不愿意为一个试题的评分做鉴定人。好像是他想给他的一个学生答的一道物理题打零分，而他的学生则声称测验制度不公平，他应该得满分。老师和学生同意将这件事委托给一个公平无私的仲裁人评判，而我被选中了……

我到了同事的办公室，并阅读这个试题。试题是：“试证明怎么能够用一个气压计测定一栋高楼的高度。”

学生的答案是：“把气压计拿到高楼顶部，用一根长绳子系住气压计，然后把气压计从楼顶向楼下坠，直到坠到街面为止；然后把气压计拉上楼顶，测量所放下绳子的长度，这长度即为楼的高度。”

这是一个有趣的答案，但是这学生应该获得称赞吗？

我指出，这位学生应该得到高度评价，因为他的答案完全正确。另一方面，如果高度评价这个学生，就可以给他物理课程的考试打高分；而高分就证明这个学生知道一些物理学知识，但他的回答又不能证明这一点……

我让这个学生用6分钟回答同一问题，但必须在回答中表现出他懂得一些物理学知识……；在最后一分钟里，他赶忙写出他的答案，答案是这样的：把气压计拿到楼顶，让它斜放在屋顶有边缘处。让气压计从屋顶落下，用秒表记下它落下的时间，然后用落下的距离等于重力加速度乘下落时间的平方的一半算出建筑物的高度。

看了这答案之后，我问我的同事他是否让步。他让步了，于是我给了这个学生几乎是最高的评价。正当我要离开我同事的办公室时，我记得那位同学说他还有另外一个答案，于是我问是什么样的答案。学生回答说：“啊，利用气压计测出一个建筑物的高度有许多办法。例如，你可以在有太阳的日子记下气压计的高度和它影子的长度，并算出高度与长度的比例；同时测出建筑物影子的长度，就可以利用简单的比例关系，算出建筑物的高度。”

“很好，”我问，“还有什么答案？”

他又说：“如果不限制我用物理学方法回答这个问题，还有许多其他方法。例如，你拿上气压表走到楼房底层，敲管理人员的门。当管理人员应声时，你对他说：亲爱的管理员先生，我有一个很漂亮的气压计。如果你能告诉我这栋楼的准确高度，我将把这个气压表送给您……”。

这是一个非常优秀的立体思维案例，向我们具体地展现了解决一个实际问题的方法，必然是多种多样的。

对于一些看不见、摸不着的物理现象或者在有限条件下不易直接测量的物理量，在物理学中，通常会用一些较直观的现象去认识，或者直接测量容易测量的物理量来间接说明不易测量的物理量，这种研究问题的方法就是物理教材中经常涉及到的转换法。由于初中生刚开始接触物理，为使他们比较容易理解接受在学习物理过程中所涉及到的概念、规律和一些物理现象，教材通常应用转换法来达到教学目的。

1、 物体振动发声

应该说，物体振动发声可以听得见，也能通过触摸感觉得到。但是通常物体发声振动时的振幅较小，用肉眼不易观察得到。所以教材为了突出物体发出声音时正在振动，特意通过物体振动时所产生的其他效果如激起水花、使悬挂着的乒乓球被反复弹开等明显的视觉效果来转换其不易觉察到的振动，用以提高教学效果。

2、 蒸发

对于酒精、水等无色透明的气态物质，其蒸发过程无法用肉眼直接观察到，只能通过其效果或气味来感知。如湿衣服中的水蒸发后，其效果是水不见了，而衣服变干；酒精蒸发后，能在空中闻到酒精的味道。

3、 力

力是不可见的，虽可以直接感知，但如果产生作用力的两个物体与人无关，就不好感知了。实际上，大多数情况下，可以通过力所产生的效果来认识力是否存在，如使物体发生形变，或使物体的运动状态发生改变，二种情况中只要出现一个，就可以认为该力的存在。事实上，对力的三要素的探究就是利用力所产生的效果来达到目的的。

4、 滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关

摩擦力是不易直接测量的，在探究滑动摩擦力的大小时，弹簧测力计并不是直接测量摩擦力的大小，而是测量物体对测力计中弹簧的拉力大小，通过拉力大小来反映摩擦力的大小，从而正确得出“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的结论。

5、 液体压强

液体压强大小可以通过压强计U形管两管内的有色水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中的金属盒所在处的压强越大。

6、 大气压强

马德堡半球实验是轰动一时的能证明大气存在压强的实验，课堂上也可以用其他的现象来证明大气存在压强，如“纸”能托住杯中水，瓶子吞鸡蛋等。

7、 分子间隙

分子本身很小，别说肉眼看不见，就是普通光学显微镜对此也是无能为力。教材通过1 1不等于2这个事例来说明分子间确实存在间隙，即将50ml酒精与50ml水混合后，体积将小于100ml。

8、 分子间作用力

通过肥皂液膜改变棉线的弯曲程度与形状，或通过两块铅块的相互接触能吊起其他物体来证明分子间存在相互作用的引力。通过很难压缩注射器内的水来说明水分子间存在相互作用斥力。当然也可以在注射器内封闭一定量的空气，通过先容易压缩，后难压缩来分别说明分子间存在间隙及斥力。

9、 分子无规则运动

通过扩散现象来说明。比如将墨水滴入清水中，一段时间后，整杯水变黑了。

10、 摩擦起电

物体带不带电，也是不可直接看见的，但是物体带电后会吸引轻小物体，让学生领悟到这点，可以在实验的基础上顺利完成“摩擦起电”的概念教学。

11、 验电器

验电器的金属箔带电后，两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。于是，只要观察到两片金属箔张开就可判断物体是否带电。

12、 电荷间的相互作用规律

当物体受到力的作用后，或发生形变，或运动状态发生改变。教材正是利用力能改变物体的运动状态来说明带电物体间有力的作用。

13、 是否有电流

电流是电荷的定向移动形成的。但是电荷本身无法直接看见，不象水流、车流那么直观。由于导体有电流通过时会产生一定的效应（化学效应、热效应、磁效应），因此，教材通过小灯泡发光来判断电流的存在与否。

14、 电流表、电压表

利用电流的磁效应将电流或电压的大小转换成电磁作用力的大小再转换成指针的偏角，偏角越大，表示电流或电压越大。

15、 探究导体的电阻跟哪些因素有关

电阻发生变化时，在电压一定的条件下，会导致电路中的电流发生变化，引起小灯泡的亮度变化。通过亮度的比较来比较电阻的大小。将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。

16、 伏安法测电阻

通过转换为直接测量电流、电压，利用欧姆定律间接测量得出被测电阻的大小。

17、 探究动能的大小跟哪些因素有关

将动能的大小转换为纸盒滑动距离的大小。纸盒滑动距离越大，说明小球对纸盒做的功越多，小球的动能就越大。

18、 探究重力势能的大小跟哪些因素有关

将重力势能转换为木桩进入沙中的深度，木桩进入沙中的深度越深，表明重物下落对木桩做的功越多，重物的重力势能就越大。

19、 改变物体内能的方式

通过物体温度的变化来说明物体内能发生了变化。

20、 探究水的吸热与质量、温度变化的关系

将水吸热的多少转换为对加热时间的判定，加热时间越长，说明水吸热越多。

类似的还有教材下一节的“探究水和砂石的吸、放热性能”

21、 磁场分布

将不可见的磁场转换为铁屑的分布，通过受磁场作用力影响后的铁屑的分布来反映磁场的分布情形。从而建立磁场的理想模型——磁感线。

22、 探究电磁铁的磁性强弱

将电磁铁的磁性强弱转换为电磁铁对大头针的吸引数目，数目越大，说磁性越强。

23、 电流的磁场

通过通电导线旁小磁针的偏转来说明电流周围存在磁场、磁场的方向与电流的方向有关。

24、 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关

通过比较灯泡的亮度来比较功率的大小。

25、 探究电流热效应与电阻的关系

通过比较等质量的煤油温度变化越大来说明导体的电阻越大，产生的热量就越大。

26、 地球磁场的存在

利用指南针总是指向南北的特性，可以说明地球周围存在磁场。由此可以引申到在月球上宇航员利用指南针检测月球周围是否也存在磁场。

27、 电磁波的产生

利用导线在短路干电池的瞬间，收音机发出“咯、咯”声，说明迅速变化的电流可以产生电磁波，证实电磁波存在的真实性。2100433B

词目：立体

拼音：lì tǐ

释义：

1、具有长、宽、厚的（物体）

例子：立体图形

2、几何体

3、上下多层次的；包括各方面的

例子：立体交叉 | 立体气候 | 立体战争

4、具有立体感的

例子：立体电影

反义词：平面