淺談初中物理教學中的科學實驗方法

張馨意

【摘 要】初中物理課教什么？一些人的答案是：物理知識。筆者的答案是：以知識為載體，教給學生學會、發現、創造新知識的科學方法。當前的初中課程改革更加明確地提出了初中物理知識教學必須與科學方法教育有機結合。為培養學生的科學探究精神、實踐能力和創新意識，幫助學生提高素質，在教學中就要十分重視科學方法的培養。

【關鍵詞】科學方法；培養；引導

在初中物理教學中，不僅要教給學生物理知識，更重要的是要引導學生經歷一次物理學知識的“再發現”的過程，從而培養學生獲取知識及分析和解決問題的能力。而物理教學中蘊含著大量的科學方法，我們必須適時向學生介紹、點撥，使學生在學習活動中去體驗、體會這些科學方法，逐步提高探究能力，掌握一些科學方法，為學生的終生學習打下良好的基礎。下面，筆者就來談談初中物理教學中的幾種科學方法。

一、控制變量法

“控制變量法”是指在研究物理問題時，某一物理量往往受到幾個不同物理量的影響，為了確定各個不同物理量之間的關系，就需要控制某些量，使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關系。在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實驗，運用了控制變量法。控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法。通過控制變量法，可以讓我們很方便的研究出某個物理量與多個因素之間的定性或定量關系，從而能得出普遍的規律。

二、等效替代法

在物理學中，將一個或多個物理量用另一個物理量，將一個物理狀態或過程用另一個物理狀態或過程來代替，得出相同的結論，這樣的方法稱為等效替代法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像特點的實驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出平面鏡成像的特點。我們在教學中，在學生親歷實驗過程的基礎上，教師注重引導學生進行方法的總結，在思維方式上受到啟發，他們以后遇到有關的實驗設計時，就會自覺地加以運用。

三、轉換法

所謂“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象；將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。

例如，在探究電流熱效應與電阻關系的實驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出哪個電阻放熱多。在初中物理實驗中，利用軟細繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等，都運用了轉換法的思想。

四、類比法

類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。

例如在研究電壓的作用時，借助于看得見而學生比較熟悉的“水壓形成水流”的實驗作類比，來揭示電壓是形成電流的原因。這樣形象直觀很容易被學生理解記憶牢固。當然，這里還可以用其他方式來類比，充分發揮學生的主觀能動性，還可以找到更符合學生實際的類比方法。

五、建立理想模型法

縱觀物理學發展史，許多重大的發現與結論，都是由于科學家們經過大膽的猜想構思，創建出科學的理想化的物理模型，并通過實驗檢驗或實踐驗證，在模型與事實基礎很好吻合的前提下獲得的。伽利略和牛頓構建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發現。法拉第在1852年，對帶電體、磁體周圍空間存在的物質，設想出電場線、磁場線的模型，并用鐵粉顯示了磁鐵周圍的磁力線分布形狀，從而建立了場的概念。

在初中教材中，我們熟悉的理想化模型有：杠桿、輪軸、連通器、薄透鏡、光線、磁感線等等。正是引入了這些理想化的物理模型，才得以使我們面對許多復雜的現實問題，通過簡化處理能夠比較順利地予以解決。

六、圖像法

圖像法是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖像在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖像來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處。在實驗中，教師也可以有意識地引導學生采用圖像來處理數據。例如在探究串聯電路中電流規律實驗中，把各點作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖像為水平直線，很直觀表示出串聯電路中各點電流相等額規律。這樣把數形結合、圖形與文字結合起來處理數據、描述物理規律，能很好的地促進學生處理數據能力和分析問題能力的提高。

總之，在初中物理實驗中，蘊含著許多科學方法，我們既不能視而不見忽視它，又不能為了方法而講方法，要時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，恰當點撥，就能不斷提高學生的科學探究能力。endprint