淺談初中物理常用的科學(xué)方法

薛錦州　孫君玲

在日常的物理教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有一些微觀的抑或晦澀難懂的自然現(xiàn)象、物理概念和自然規(guī)律存在，這部分內(nèi)容如果緊靠著老師在課堂上的講術(shù)讓學(xué)生憑空的想象，很難讓他們從根本上明白，此種方式授課的效果很不理想。教師在授課的過(guò)程中可以下意識(shí)地去引導(dǎo)學(xué)生，教他們學(xué)會(huì)用比較科學(xué)的方法去理解問(wèn)題，認(rèn)識(shí)問(wèn)題，這樣不僅能夠加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解認(rèn)識(shí)程度，同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力，從而促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力，以及科學(xué)素養(yǎng)的提高。

初中物理科學(xué)方法物理規(guī)律一、轉(zhuǎn)換法

拋開(kāi)事物本身，通過(guò)它們?cè)谧匀唤缢憩F(xiàn)出來(lái)的物質(zhì)特性、現(xiàn)象等去認(rèn)識(shí)事物的方法，我們稱之為轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法可以將許多不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)、易見(jiàn)的現(xiàn)象；將許多復(fù)雜、困難的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題。它是幫助我們認(rèn)識(shí)抽象物理現(xiàn)象的一種非常有效的方法。如電流看不見(jiàn)、摸不著，但是我們只需要搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，就可以通過(guò)電流表非常直觀的讀取電流的數(shù)值。冬天的時(shí)候，剛一走進(jìn)教室，戴眼鏡的同學(xué)就會(huì)發(fā)現(xiàn)鏡片上蒙上了一層薄薄的水霧，這也間接地幫我們證明了空氣中水蒸氣的存在。同理，為了驗(yàn)證空氣的存在以及大氣壓強(qiáng)，我們可以通過(guò)空氣的對(duì)流以及生活中各種大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用來(lái)作一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

事實(shí)上，像是溫度計(jì)、電壓表、彈簧測(cè)力計(jì)等等的實(shí)驗(yàn)儀器的制作，也利用了轉(zhuǎn)換法。

二、類比法

類比法，也叫做“比較類推法”，指的是“如果一類事物存在某一種特定的屬性，那么可以假設(shè)與之類似的事物也存在這樣的屬性”這樣的一種假設(shè)性的判斷推理方法，其具體的結(jié)論必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，類比事物的共有屬性越多，類比的結(jié)果準(zhǔn)確度就越高。在物理學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)某些不同問(wèn)題在一定范圍內(nèi)具有形式上的相似性，類比法就是基于這些相似性，從而利用已知的物理規(guī)律來(lái)尋找那些未知的物理規(guī)律。如電流的形成和電壓的作用，是通過(guò)以熟悉的水流的形成和水壓是水管中形成了水流進(jìn)行類比，從而得出了電壓是電流形成的原因的結(jié)論。

三、理想化法

能夠影響物理研究的因素很多，要發(fā)現(xiàn)其規(guī)律和本質(zhì)是非常困難的，必須經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。因此，在研究的過(guò)程中在我們必須要能抓住重點(diǎn)，找出在研究過(guò)程中最本質(zhì)的問(wèn)題，最主要的影響因素，從這方面著手，重點(diǎn)研究。將影響力度很小的因素舍棄，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，此種方式的研究就叫做理想化法。通過(guò)此種方式，我們能夠更加容易的看到事物的本質(zhì)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，理想化法包含以下兩種方式。

1.理想實(shí)驗(yàn)法

理想實(shí)驗(yàn)法從實(shí)質(zhì)上來(lái)講是一種假想化的實(shí)驗(yàn)，是在人們的思想意識(shí)中通過(guò)邏輯推理模擬想象出來(lái)的一種實(shí)驗(yàn)形式。當(dāng)然在模擬想象的過(guò)程中并不是毫無(wú)根據(jù)的憑空想象，而是以實(shí)際為基礎(chǔ)，在真實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的抽象分析。伽利略的“平斜槽”實(shí)驗(yàn)就是采用了理想實(shí)驗(yàn)法，假定小球在從斜槽中滾下時(shí)，小球、斜槽、空氣之間的摩擦值為零，這樣小球就會(huì)保持一個(gè)不變的速度值在足夠長(zhǎng)的水平面上一直運(yùn)動(dòng)下去，此實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展歷史上也是非常著名的。

2.理想模型法

理想模型是人們?yōu)榱吮阌谘芯渴挛?、探索事物的本質(zhì)和規(guī)律而建立的一種抽象程度很高的理想客體。理想模型在建立的過(guò)程中，將對(duì)事物變化影響不大的因素進(jìn)行忽略，通過(guò)對(duì)主要因素的模擬建設(shè)，將事物的本質(zhì)的主要特性用更加生動(dòng)形象的方式展現(xiàn)出來(lái)，更加方便于人們的研究。

四、等效替代法

在物理研究的過(guò)程中，當(dāng)我們面臨一些復(fù)雜的物理問(wèn)題或者物理過(guò)程時(shí)，在保證某種效果（特性和關(guān)系）相同的前提下，我們常常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量，從而使問(wèn)題變得更加簡(jiǎn)單，易于研究。這種研究問(wèn)題的方法極大的方便了問(wèn)題的解答和闡述，我們稱之為等效代替法。

五、控制變量法

在自然界中存在著各種各樣的自然現(xiàn)象以及令人不解的謎題，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響的因素是非常多的。哪怕是對(duì)某個(gè)現(xiàn)象能起到?jīng)Q定性的因素，在很多情況下也存在很多種。為了更加深入的了解事物的變化，明白其中存在的規(guī)律以及引起變化的原因，我們可以通過(guò)控制變量的方法來(lái)研究。通過(guò)運(yùn)用技術(shù)手段等途徑保證一個(gè)或幾個(gè)影響因素不變，對(duì)比研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系以及對(duì)事物變化的影響程度，通過(guò)多次的對(duì)比總結(jié)規(guī)律。這種通過(guò)控制其他因素不變，只研究某個(gè)變量與其他多個(gè)因素之中的一個(gè)因素的關(guān)系的研究方法，就是控制變量法。在物理實(shí)驗(yàn)中，控制變量法是一種非常常見(jiàn)且行之有效的科學(xué)方法。比如歐姆定律：電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比；電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比。這就很好地利用了控制變量法。

六、歸納法

歸納法也稱為歸納推理，是從個(gè)別到一般，由許多個(gè)別事例或分論點(diǎn)，通過(guò)歸納它們所共有的特性，從而得出一個(gè)一般性結(jié)論的方法。

在日常的物理教學(xué)中，我們應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生利用這些方法解決問(wèn)題，使他們培養(yǎng)成利用科學(xué)方法解決問(wèn)題的習(xí)慣，從而提高學(xué)習(xí)效率，更好的全面發(fā)展。

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