初中物理教材中科学探究方法.docVIP

初中物理教材中科学探究方法初中物理教材的各个章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学研究方法，让学生在学习物理知识的同时受到科学方法的熏陶和训练，逐步地掌握最基本、最主要的科学方法，达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质目的.现把教材中运用的主要科学研究方法归纳如下. 1 控制变量法 在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，只改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系.在教材中运用控制变量法有11处： （1）研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系. （2）研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢的关系. （3）研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系. （4）研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律. （5）研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系. （6）研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系. （7）研究滑动摩擦力与压力和接触面之间粗糙程度的关系. （8）研究压力的作用效果（压强）与压力和受力面积的关系. （9）研究液体的压强与液体的密度和深度的关系. （10）研究物体的动能与质量和速度的关系. （11）研究物体的重力势能与质量和高度的关系. 要注意在很多探究性实验中经常用到此法. 2 建立理想模型法 把复杂问题简单化，摒弃次要因素，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想.在教材中运用建立理想模型法有4处： (1)匀速直线运动，就是一种理想模型.在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难度，得出的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合. (2)杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理想化，认为它无形变. (3)汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器. (4)光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题.通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向. 理想模型分为：对象模型，如杠杆、连通器和光线；过程模型，如匀速直线运动，匀速圆周运动；另外还有环境模型，如匀强磁场. 3 等效（替代）法 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题得到方便地解决.在教材中的运用等效（替代）法有4处： (1)在力的合成中，若干个共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一个合力；相反，一个力也可以分解为作用效果相同的若干分力. (2)在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻；反之亦可，如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想. (3)在“曹冲称象”中用石子等效替换大象，效果相同. (4)在研究平面镜成像实验中，用两根完全相同的蜡烛. 4 转换法 有些物理现象和物理量，不便于直接观察和测量，通过转换为其他方式来确定和认识所研究的问题.在教材中运用转换法有5处： (1)电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定.即根据电流产生的效应来判断. (2)分子运动看不见、摸不着，不好研究，但可以通过研究扩散现象认识它. (3)磁场运动看不见、摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定. (4)判断电磁铁的磁性强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定. (5)用手捏一个厚玻璃瓶，判断玻璃瓶发生弹性形变，就是瓶中灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中，用手轻捏厚玻璃瓶，观察细管中水面的高度变化，就能知道厚玻璃瓶是否发生了形变. 5 类比法 为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比那些抽象的、无形的、陌生的事物.通过类比，使人们对所要揭示的事物有一个直接的、具体的形象的认识，再逐步达到从理论上认识的高度.在教材中运用类比法有3处： (1)研究电流时用水流类比作电流. (2)用“水压”类比“电压”. (3)用抽水机类比电源. 要注意类比的两个或两类对象要有相同或相似处. 6 实验推理法