立體轉(zhuǎn)換法

立體轉(zhuǎn)換法是以一個思考模型為基礎(chǔ)的，它提供了一套思維的框架，而且是開放式的框架，思考者應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。

立體轉(zhuǎn)換模型是由物質(zhì)、運(yùn)動、環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)四要素構(gòu)成四面體砝碼，以思維形態(tài)為杠桿，以人性為支點(diǎn)，將目標(biāo)（待解決難題）的圓球撬起。

這個模型將立體轉(zhuǎn)換法的理念通過圖像表現(xiàn)出來，其中的每個要素都由豐富的子元素構(gòu)成：

物質(zhì)包括對象、屬性、量值、價值、結(jié)構(gòu)等元素；

運(yùn)動包括方向、視角、形式、速度、目的等元素；

環(huán)境包括條件、背景、關(guān)系、趨勢、社會鏈等；

經(jīng)驗(yàn)包括模仿、規(guī)律、原理、因果、規(guī)則等；

思維形態(tài)是指思維模式、思維路徑、思維流程等；

人性包括心理需求、人性的優(yōu)點(diǎn)、人性的弱點(diǎn)、性格缺陷、思維定勢等。

請注意，以上分類是從思維角度進(jìn)行的分類，目的是為了幫助我們更好的展開思路；而并非從哲學(xué)、物理等學(xué)科的角度進(jìn)行的嚴(yán)格分類。

立體轉(zhuǎn)換的過程就是圍繞著以上思維元素轉(zhuǎn)換思路，并將思維元素重新進(jìn)行排列、整合，以獲得最優(yōu)化的解決方案。

我曾認(rèn)真拜讀過古今中外的奇謀妙計，其中的玄妙真是讓人佩服得五體投地，太不可思議了！但是贊嘆過后，不由地生出疑問：他們到底是怎么想出來的？很遺憾，這個問題沒人為我解答?！安荽杓钡墓适?，固然是經(jīng)典，但是我更想知道諸葛亮是怎么想出來的？他的思考模式是怎樣的呢？

“授人以魚不如授人以漁”，學(xué)到別人的好點(diǎn)子價值不大；學(xué)到別人創(chuàng)造好點(diǎn)子的方法，自己也能源源不斷地開發(fā)好點(diǎn)子，才是持續(xù)成功的保障。

好思路來源于優(yōu)秀的思考方法，而當(dāng)今世界上各種各樣的思考方法、技巧可以說五花八門，千奇百怪；但是，我發(fā)現(xiàn)要想拿出高人一籌、驚世駭俗的金點(diǎn)子，可以說萬變不離一個字——“轉(zhuǎn)”。

所謂“轉(zhuǎn)”，包含了轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)接等等諸多內(nèi)涵（以下主要使用的“轉(zhuǎn)換”這個詞來描述，亦包含了轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)接等等諸多內(nèi)涵）。當(dāng)今盛行的水平思考法、聯(lián)想思考法、換位思考法、類比思考法、逆向思考法等種種思維技巧，其核心都離不開這個“轉(zhuǎn)”字，只是“轉(zhuǎn)換”的途徑不同而已。

當(dāng)我們遇到難題，又總是想不出好辦法來解決，常常是因?yàn)槲覀兊乃悸穯我换?、扁平化，也就是我們常說的“鉆進(jìn)了牛角尖”，思維總是局限在某個小范圍內(nèi)徘徊打轉(zhuǎn)；這時一定要對思路進(jìn)行“轉(zhuǎn)換”，通過轉(zhuǎn)換思考對象、轉(zhuǎn)換方向、轉(zhuǎn)換條件等方式，將思維轉(zhuǎn)換到不同的“頻道”，開辟出全新的思考空間。

智者之所以思路開闊就是因?yàn)樗麄兩朴凇稗D(zhuǎn)換”思路，“轉(zhuǎn)換”是科學(xué)思考的核心技術(shù)。2100433B

，簡而言之，立體轉(zhuǎn)換法就是將難題轉(zhuǎn)換成容易解決的問題，在現(xiàn)有思路受限時轉(zhuǎn)換思路的思維技巧。

所謂“立體”是指思考的方向、元素，要多元化、全維化；所謂“轉(zhuǎn)換”指思考的關(guān)鍵是通過不斷轉(zhuǎn)換，打破思維的界限，獲得大量前所未有的新思路、新想法。

立體轉(zhuǎn)換法就是要激發(fā)思考者在思考內(nèi)容上、思維形式上、在時間上、在空間上、在心理上、在層次上……，不斷地轉(zhuǎn)換、跳躍；唯有如此，才能隨心所欲地駕馭思考力，真正成為思考的大師。

它的技術(shù)核心在于打破事物的固有關(guān)系，先羅列出所有與問題相關(guān)聯(lián)的元素，思維在不同的思維元素和思維形態(tài)之間自由轉(zhuǎn)換，對所有元素進(jìn)行全新排列、整合，以獲得最優(yōu)化的解決方案。

問個問題：請你在一塊土地上種四棵樹，使得任意兩棵樹之間的距離相等。這是一個思維訓(xùn)練的課題；將四棵樹種成正方形、菱形、梯形、平行四邊形……，無論什么四邊形都不可能使任意兩點(diǎn)間距相等。

答案是：將其中一棵樹可以種在山頂上（種在深谷里也行）！這樣，只要其余三棵樹與之構(gòu)成正四面體的話，就能符合題意要求了。

這是從平面到立體的思維，但這僅僅是空間上的立體。而我們所說的“立體”指的不是“空間的立體”，而是指“思維的立體”；這個立體包含了所有思考的維度，如：空間、時間、情感、記憶、邏輯、幻想……。請看下面這個案例，它是由一個中學(xué)教師口述的故事：

很久以前，我接到我的同事的一個電話，他問我愿不愿意為一個試題的評分做鑒定人。好像是他想給他的一個學(xué)生答的一道物理題打零分，而他的學(xué)生則聲稱測驗(yàn)制度不公平，他應(yīng)該得滿分。老師和學(xué)生同意將這件事委托給一個公平無私的仲裁人評判，而我被選中了……

我到了同事的辦公室，并閱讀這個試題。試題是：“試證明怎么能夠用一個氣壓計測定一棟高樓的高度?！?

學(xué)生的答案是：“把氣壓計拿到高樓頂部，用一根長繩子系住氣壓計，然后把氣壓計從樓頂向樓下墜，直到墜到街面為止；然后把氣壓計拉上樓頂，測量所放下繩子的長度，這長度即為樓的高度?！?

這是一個有趣的答案，但是這學(xué)生應(yīng)該獲得稱贊嗎？

我指出，這位學(xué)生應(yīng)該得到高度評價，因?yàn)樗拇鸢竿耆_。另一方面，如果高度評價這個學(xué)生，就可以給他物理課程的考試打高分；而高分就證明這個學(xué)生知道一些物理學(xué)知識，但他的回答又不能證明這一點(diǎn)……

我讓這個學(xué)生用6分鐘回答同一問題，但必須在回答中表現(xiàn)出他懂得一些物理學(xué)知識……；在最后一分鐘里，他趕忙寫出他的答案，答案是這樣的：把氣壓計拿到樓頂，讓它斜放在屋頂有邊緣處。讓氣壓計從屋頂落下，用秒表記下它落下的時間，然后用落下的距離等于重力加速度乘下落時間的平方的一半算出建筑物的高度。

看了這答案之后，我問我的同事他是否讓步。他讓步了，于是我給了這個學(xué)生幾乎是最高的評價。正當(dāng)我要離開我同事的辦公室時，我記得那位同學(xué)說他還有另外一個答案，于是我問是什么樣的答案。學(xué)生回答說：“啊，利用氣壓計測出一個建筑物的高度有許多辦法。例如，你可以在有太陽的日子記下氣壓計的高度和它影子的長度，并算出高度與長度的比例；同時測出建筑物影子的長度，就可以利用簡單的比例關(guān)系，算出建筑物的高度?！?

“很好，”我問，“還有什么答案？”

他又說：“如果不限制我用物理學(xué)方法回答這個問題，還有許多其他方法。例如，你拿上氣壓表走到樓房底層，敲管理人員的門。當(dāng)管理人員應(yīng)聲時，你對他說：親愛的管理員先生，我有一個很漂亮的氣壓計。如果你能告訴我這棟樓的準(zhǔn)確高度，我將把這個氣壓表送給您……”。

這是一個非常優(yōu)秀的立體思維案例，向我們具體地展現(xiàn)了解決一個實(shí)際問題的方法，必然是多種多樣的。

對于一些看不見、摸不著的物理現(xiàn)象或者在有限條件下不易直接測量的物理量，在物理學(xué)中，通常會用一些較直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或者直接測量容易測量的物理量來間接說明不易測量的物理量，這種研究問題的方法就是物理教材中經(jīng)常涉及到的轉(zhuǎn)換法。由于初中生剛開始接觸物理，為使他們比較容易理解接受在學(xué)習(xí)物理過程中所涉及到的概念、規(guī)律和一些物理現(xiàn)象，教材通常應(yīng)用轉(zhuǎn)換法來達(dá)到教學(xué)目的。

1、 物體振動發(fā)聲

應(yīng)該說，物體振動發(fā)聲可以聽得見，也能通過觸摸感覺得到。但是通常物體發(fā)聲振動時的振幅較小，用肉眼不易觀察得到。所以教材為了突出物體發(fā)出聲音時正在振動，特意通過物體振動時所產(chǎn)生的其他效果如激起水花、使懸掛著的乒乓球被反復(fù)彈開等明顯的視覺效果來轉(zhuǎn)換其不易覺察到的振動，用以提高教學(xué)效果。

2、 蒸發(fā)

對于酒精、水等無色透明的氣態(tài)物質(zhì)，其蒸發(fā)過程無法用肉眼直接觀察到，只能通過其效果或氣味來感知。如濕衣服中的水蒸發(fā)后，其效果是水不見了，而衣服變干；酒精蒸發(fā)后，能在空中聞到酒精的味道。

3、 力

力是不可見的，雖可以直接感知，但如果產(chǎn)生作用力的兩個物體與人無關(guān)，就不好感知了。實(shí)際上，大多數(shù)情況下，可以通過力所產(chǎn)生的效果來認(rèn)識力是否存在，如使物體發(fā)生形變，或使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，二種情況中只要出現(xiàn)一個，就可以認(rèn)為該力的存在。事實(shí)上，對力的三要素的探究就是利用力所產(chǎn)生的效果來達(dá)到目的的。

4、 滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)

摩擦力是不易直接測量的，在探究滑動摩擦力的大小時，彈簧測力計并不是直接測量摩擦力的大小，而是測量物體對測力計中彈簧的拉力大小，通過拉力大小來反映摩擦力的大小，從而正確得出“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的結(jié)論。

5、 液體壓強(qiáng)

液體壓強(qiáng)大小可以通過壓強(qiáng)計U形管兩管內(nèi)的有色水位高度差大小來反映，高度差越大，說明液體中的金屬盒所在處的壓強(qiáng)越大。

6、 大氣壓強(qiáng)

馬德堡半球?qū)嶒?yàn)是轟動一時的能證明大氣存在壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，課堂上也可以用其他的現(xiàn)象來證明大氣存在壓強(qiáng)，如“紙”能托住杯中水，瓶子吞雞蛋等。

7、 分子間隙

分子本身很小，別說肉眼看不見，就是普通光學(xué)顯微鏡對此也是無能為力。教材通過1 1不等于2這個事例來說明分子間確實(shí)存在間隙，即將50ml酒精與50ml水混合后，體積將小于100ml。

8、 分子間作用力

通過肥皂液膜改變棉線的彎曲程度與形狀，或通過兩塊鉛塊的相互接觸能吊起其他物體來證明分子間存在相互作用的引力。通過很難壓縮注射器內(nèi)的水來說明水分子間存在相互作用斥力。當(dāng)然也可以在注射器內(nèi)封閉一定量的空氣，通過先容易壓縮，后難壓縮來分別說明分子間存在間隙及斥力。

9、 分子無規(guī)則運(yùn)動

通過擴(kuò)散現(xiàn)象來說明。比如將墨水滴入清水中，一段時間后，整杯水變黑了。

10、 摩擦起電

物體帶不帶電，也是不可直接看見的，但是物體帶電后會吸引輕小物體，讓學(xué)生領(lǐng)悟到這點(diǎn)，可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上順利完成“摩擦起電”的概念教學(xué)。

11、 驗(yàn)電器

驗(yàn)電器的金屬箔帶電后，兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。于是，只要觀察到兩片金屬箔張開就可判斷物體是否帶電。

12、 電荷間的相互作用規(guī)律

當(dāng)物體受到力的作用后，或發(fā)生形變，或運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。教材正是利用力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)來說明帶電物體間有力的作用。

13、 是否有電流

電流是電荷的定向移動形成的。但是電荷本身無法直接看見，不象水流、車流那么直觀。由于導(dǎo)體有電流通過時會產(chǎn)生一定的效應(yīng)（化學(xué)效應(yīng)、熱效應(yīng)、磁效應(yīng)），因此，教材通過小燈泡發(fā)光來判斷電流的存在與否。

14、 電流表、電壓表

利用電流的磁效應(yīng)將電流或電壓的大小轉(zhuǎn)換成電磁作用力的大小再轉(zhuǎn)換成指針的偏角，偏角越大，表示電流或電壓越大。

15、 探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)

電阻發(fā)生變化時，在電壓一定的條件下，會導(dǎo)致電路中的電流發(fā)生變化，引起小燈泡的亮度變化。通過亮度的比較來比較電阻的大小。將不可見的電阻轉(zhuǎn)換為直觀的亮度來反映。

16、 伏安法測電阻

通過轉(zhuǎn)換為直接測量電流、電壓，利用歐姆定律間接測量得出被測電阻的大小。

17、 探究動能的大小跟哪些因素有關(guān)

將動能的大小轉(zhuǎn)換為紙盒滑動距離的大小。紙盒滑動距離越大，說明小球?qū)埡凶龅墓υ蕉啵∏虻膭幽芫驮酱蟆?

18、 探究重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)

將重力勢能轉(zhuǎn)換為木樁進(jìn)入沙中的深度，木樁進(jìn)入沙中的深度越深，表明重物下落對木樁做的功越多，重物的重力勢能就越大。

19、 改變物體內(nèi)能的方式

通過物體溫度的變化來說明物體內(nèi)能發(fā)生了變化。

20、 探究水的吸熱與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系

將水吸熱的多少轉(zhuǎn)換為對加熱時間的判定，加熱時間越長，說明水吸熱越多。

類似的還有教材下一節(jié)的“探究水和砂石的吸、放熱性能”

21、 磁場分布

將不可見的磁場轉(zhuǎn)換為鐵屑的分布，通過受磁場作用力影響后的鐵屑的分布來反映磁場的分布情形。從而建立磁場的理想模型——磁感線。

22、 探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱

將電磁鐵的磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵對大頭針的吸引數(shù)目，數(shù)目越大，說磁性越強(qiáng)。

23、 電流的磁場

通過通電導(dǎo)線旁小磁針的偏轉(zhuǎn)來說明電流周圍存在磁場、磁場的方向與電流的方向有關(guān)。

24、 探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)

通過比較燈泡的亮度來比較功率的大小。

25、 探究電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系

通過比較等質(zhì)量的煤油溫度變化越大來說明導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量就越大。

26、 地球磁場的存在

利用指南針總是指向南北的特性，可以說明地球周圍存在磁場。由此可以引申到在月球上宇航員利用指南針檢測月球周圍是否也存在磁場。

27、 電磁波的產(chǎn)生

利用導(dǎo)線在短路干電池的瞬間，收音機(jī)發(fā)出“咯、咯”聲，說明迅速變化的電流可以產(chǎn)生電磁波，證實(shí)電磁波存在的真實(shí)性。2100433B

詞目：立體

拼音：lì tǐ

釋義：

1、具有長、寬、厚的（物體）

例子：立體圖形

2、幾何體

3、上下多層次的；包括各方面的

例子：立體交叉 | 立體氣候 | 立體戰(zhàn)爭

4、具有立體感的

例子：立體電影

反義詞：平面