物理学科初中物理教学中常用科学方法分析.doc

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1、物理论文之初中物理教学中常用科学方法分析 初中物理教学中常用科学方法分析哈尔滨119中学吕兆成巴甫洛夫认为：“重要的是科学方法，科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”为培养学生科学探究精神、实践才能和创新认识，协助学生提高素养，我们在教学中要十分注重科学方法的培养。近几年的中考中，科学方法的调查已逐步成为热点内容之一。 而在中学课本中，并没有提及到这一方法的知识，教师在上课的时候也特别少讲到，因此我们有必要拿出来大家一起学习一下。研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比拟法、类比法、等效法、转换法、操纵变量法、模型法、科学推理法等。研究某些物理知识或

2、物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些要素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和操纵变量法（在研究电阻与长度有关时操纵了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能按照题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进展一下分析。一、 操纵变量法物理学研究中常用的一种研究方法操纵变量法。所谓操纵变量法，确实是在研究和处理征询题的过程中，对阻碍事物变化规律的要素或条件

3、加以人为操纵，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终处理所研究的征询题。能够说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法操纵某些条件来研究。如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别操纵导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这 “两个关系”，最终得出欧姆定律IU/R。为了研究导体的电阻大小与哪些要素有关， 操纵导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系

4、。为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些要素有关，保证压力一样时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。利用操纵变量法研究物理征询题，注重了知识的构成过程，有利于改变重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些要素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些要素有关；液体压强与哪些要素有关；研究浮力大小与哪些要素有关；压力的作用效果与哪些要素有关；滑轮组的机械效率与哪些要素有关；动能、重力势能大小与哪些要素有关；导体的电阻与哪些要素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些要素有关系；电流的热效应与哪些要素有关；

5、研究电磁铁的磁性强弱跟哪些要素有关系等均应用了这种科学方法。二、转换法一些比拟抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。 如：分子的运动，电流的存在等，如：空气看不见、摸不到，我们能够按照空气流淌（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，能够通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，推断电路中是否有电流时，我们能够按照电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，我们能够按照它产生的作用来认识它。再如，有一些物理量不容易测得，我们能够按照定义式转换成直截了当测得的

6、物理量。在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直截了当测出电功率只能通过 PUI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等。 中学物理课本中，测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小大气压强的测量（无法直截了当测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）通过电流的效应来推断电流的存在（我们无法直截了当看到电流），通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直截了当看到磁场），研究物体内能与温度的关系（我

7、们无法直截了当感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化）；在研究电热与电流、电阻的要素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。在我们研究电功与什么要素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。 密度、功率、电功率、电阻、压强（大气压强）等物理量都是利用转换法测得的。在我们答复动能与什么要素有关时，我们答复说小球在平面上滑动的越远则动能越大，确实是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些征询题均应用了这种科学方法。例：1、分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家能够通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法。下面是小明同学在学习中遇到的四个

8、研究实例，其中采取的方法与刚刚研究分子运动的方法一样的是()A。利用磁感应线去研究磁场征询题B。电流看不见、摸不着，推断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C。研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系：然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系D。研究电流时，将它比做水流解析：B。三、放大法在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进展放大再进展研究。 比方音*的振动特别不容易观察，因此我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃

9、管液面的变化。 四、 积累法在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比拟大的量、比方在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100，如此使测量的结果更接近真实的值确实是采取的积累法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。五、类比法在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之特别类似的量来进展对照学习。如电流的构成、电压的作用通过以熟悉的水流的构成，水压使水管中构成了水流进展类比，从而得出电压是构成电流的缘故的结论。学生在学习电学知识时，在教师的引导下，联想到：水压榨使

10、水沿着一定的方向流淌，使水管中构成了水流；类似的，电压榨使自由电荷做定向挪动使电路中构成了电流。抽水机是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，耗费水能转化为涡轮的动能；类似的，电流通过电灯时，耗费的电能转化为内能。我们学习分子动能的时候与物体的动能进展类比；学习功率时，将功率和速度进展类比。例： 1、某同学在学习电学知识时，在教师的引导下，联想力学实验现象，进展比拟并找出了一些相类似的规律，其中不精确的是() A。水压使水管中构成水流；类似地，电压使电路中构成电流B。抽水机是提供水压的装置；类似地，电源是提供电压的装置C。抽水机工作时耗费水能；类似地，电灯发光时耗费电能

11、 D。水流通过涡轮时，耗费水能转化为涡轮的动能：类似地，电流通过电灯时，耗费电能转化为内能和光能解析：C通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面，栩栩如生。六、理想化物理模型：实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的要素，采纳模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。模型法有较大的灵敏性。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。中学课本中特别多知识都应用了这个方法，比方有：液柱、（比方在求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱作为研究的对象简化，简化后的模型仍然保存原来的特

12、点和知识）光线、（在我们学习光线的时候光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的实线来表示确实是将征询题简化，利用了理想化模型）液片、（在我们研究连通器的特点，求大气压时我们都在某一位置取了一个液面，研究该液面所遭到的压强和压力，也是将征询题简化，利用理想化模型法）光沿直线传播；（在我们学习中我们明白真正的空气是各处都不均匀的，比方越往上空气越稀薄，在比方由于空气各处不均匀构成了风，而在光是沿直线传播一节中我们将征询题简化，只取一个简单的模型，一条光线在均匀的介质中传播）匀速直线运动；（生活中特别少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究征询题的时候匀速直线运动只是一个模型）磁感线（磁感线是不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线，将我们研究的征询题简化。）例：111