初中物理探究教學基本方法

《物理課程標準》一方面強調科學探究是一種重要而有效的學習方式，另一方面將科學探究作為義務教育階段物理課程的重要學習內容。探究教學中問題是核心，問題的解決是關鍵。課堂上學生提問時盲目隨意；猜想時胡猜亂想；驗證時漏洞屢出；互評時相互指責，這些都是學生缺乏探究經驗和探究方法而造成的。要使學生積極參與探究活動并有所收獲，必須進行一些基本方法的教育和訓練。

1 猜想與假設的方法

1.1 逐分法（對多個影響因素逐一分離、組合）

例1 壓力的作用效果跟什么因素有關？

猜想 ①壓力的大小；②壓力的作用面積；③跟壓力的大小和壓力的作用面積兩個因素有關。

1.2 定量法（在極端量和中間量中假設）

例2 斜面的機械效率的探究實驗。改變木板的傾斜程度：較緩、較陡和最陡，再分別測量得出三組數據，計算出斜面的機械效率，從而得出斜面的機械效率與它的傾斜程度的關系。

猜想 ①斜面越緩，機械效率越大；②斜面越陡，機械效率越大；③斜面與平面成45°夾角時，機械效率最大。

1.3 解析法（根據已有的經驗、事實或知識進行猜測）

例3 摩擦力的大小與什么因素有關？（同學們會很自然地聯想起：當推箱子時，箱子越重，推起來越費力；地面越粗糙，推起來越費力。）

猜想 ①接觸面所受的壓力； ②接觸面的粗糙程度；③接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度。

2 控制變量的方法

2.1 控制實驗的條件（在相同的條件下實驗，便于進行對比，得出科學的結論）

例4 探究杠桿的平衡條件。調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態。給杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿平衡。這時杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重量。改變力和力臂的數值，再做兩次實驗，通過分析三組實驗數據，得出杠桿平衡的條件。

2.2 控制實驗（在相同條件的前提下，確保只有一個變量）

例5 在“牛頓第一定律”的實驗探究中，在相同條件的前提下，分別通過毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度，確保小車所處的環境只有一個變量。

3 假設猜想驗證的方法

3.1 邏輯推理法

如例3中，箱子越重，推起來越費力；地面越粗糙，推起來越費力；所以通過邏輯推理，可對猜想③進行肯定。

3.2 實驗驗證法

如例1中，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；在桌面上放一個砝碼；再把小桌翻過來，砝碼同樣壓在桌面上。根據三次實驗時泡沫塑料被壓下的深淺，顯示了壓力作用的效果。從而驗證了例1中的猜想③是正確的。

3.3 數據分析法

探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系。通過測量阻值不同的幾個定值電阻兩端的電壓U和電流I，得出幾組數據，分析研究R、U、I這三個量之間的關系得出“電阻上的電流與兩端電壓成正比關系”的結論。

3.4 史料旁證法 

如例5，在“牛頓第一定律”的實驗探究中，如果運動物體不受力，它將會怎樣呢？猜想①物體保持靜止狀態；猜想②物體以不變的速度下和方向永遠運動下去。可引導學生查閱伽利略、笛卡兒等科學家所做的類似實驗的有關資料來了解其中的原因。

當然，假設猜想驗證的方法不是孤立的，而是緊密聯系和統一的。如例5中的猜想①和猜想②既可以通過邏輯推理法進行推理，以可以通過史料旁證法進行驗證。 

4 驗證結果的三種情況

①結論與假設猜想不一致；

②結論與假設猜想完全一致；

③結論與假設猜想不完全一致。

當前，教學和測試中探究活動多是結論與假設猜想完全一致的。在平時的教學中，我們應加強結論與假設猜想不一致的探究活動。

例如，凸透鏡成像規律的探究實驗，在猜測當物體到凸透鏡的距離小于焦距時，往往容易猜測為成正立、放大的實像或倒立、縮小的虛像。學生通過實驗探究發現他們的猜想是錯誤的。

其他重要的方法還有：觀察、實驗、記錄、收集、歸納等。要引導學生經過認真學習、反復訓練、循序漸進，物理探究教學方法才能建立起來。