我們必須對物理教學中蘊含的大量科學方法給予足夠的重視，並將其滲透到教學活動中，及時對學生進行介紹和指導，讓學生在學習活動中體驗和欣賞這些科學方法，逐步提高他們的科學探究能力，掌握壹些科學方法，為學生的終身學習打下良好的基礎。在初中物理課程標準中，科學探究不僅是學生的學習目標，也是重要的教學方法之壹。學生在探索科學規律的過程中，通過動手動腦，通過物理學中已知的“再發現”過程，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，理解科學思想和精神，掌握科學學習策略和科學思維方法，從而提高科學素質。為了使物理教學達到新課標設定的目標，我們必須重視物理教學中蘊含的大量科學方法，將其滲透到教學活動中，及時對學生進行介紹和指導，讓學生在學習活動中體驗和欣賞科學方法，逐步提高學生的科學探究能力，掌握壹些科學方法，為學生的終身學習打下良好的基礎。下面和大家探討壹下物理教學中常見的壹些科學方法。首先，猜測想法在科學探究的學習過程中起著重要的作用。它是物理智慧中最活躍的成分，也是物理探究過程中培養學生猜測能力的重要環節，而猜測決定著科學探究的方向。因此，在物理教學過程中，引導學生科學合理地猜測就顯得尤為重要。首先，猜測要基於壹定的經驗和知識。在科學猜測能力的教學中，可以先讓學生針對問題展開想象的翅膀，鼓勵學生大膽地把所有可能的情況說出來，然後讓學生根據自己已有的知識和生活經驗逐壹分析，思考生活中有哪些事實支持，是否與已有的知識相符，排除那些與經驗和知識相矛盾的想法，留下科學猜測。沒有壹定的知識和經驗，猜測只能是無本之木，無源之水。因此，在教學中為了避免學生胡亂猜測，是避免課堂混亂的有效手段，也是培養學生探究能力的方法之壹。另外，老師在引導學生猜測時要註意方向。在學生自主探究的過程中，教師的指導可以起到畫龍點睛的作用。由於課堂教學時間和設備以及學生知識的限制，我們不可能逐壹探究學生所說的內容。必須去粗取精，去偽存真，才能順利完成探究過程。例如，在猜測動能與哪些因素有關時，學生可能會猜測質量、速度、重力、坡度、高度等因素。特別要註意讓學生說出猜測的理由和依據，並能舉出相關例子加以證明。然後老師引導學生把相似的因素歸為壹類，即質量和重力可以歸為質量，坡度、高度和速度可以歸為速度。這樣，動能被歸納為與兩個因素有關:質量和速度。同時，引導學生復習牛頓第壹定律的實驗，我們可以知道，要想控制物體到達斜面的速度相同，就必須控制物體從斜面上滑下的高度相同。然後通過控制變量的研究方法，這個探究實驗就不難完成了。完成實驗後，老師可以再做壹個實驗，即把質量和速度分別翻倍，觀察方塊被推的距離，從而判斷兩個因素中哪壹個對動能的影響更大，從而為高中的進壹步學習打下基礎。當然，學生猜測能力的培養不可能壹蹴而就。我們需要我們的教師在教學過程中註重這種能力的培養，時刻註意引導學生進行合理的猜測，以達到素質教育的目的。二、控制變量法“控制變量法”是初中物理探究問題常用的科學方法。很多情況下，影響物理研究對象的因素不是單壹的，而是多種因素交織在壹起，共同作用。因此，為了準確把握研究對象的特點，了解事物的原因和規律，必須人為地創造壹些條件，以利於問題的研究。比如，當壹個物理量與幾個因素相關時，我們通常會分別研究該物理量與各個因素的關系，然後綜合分析得出結論。這樣，在研究物理量與其中壹個因素的關系時，必須人為控制其他幾個因素使其保持不變，才能觀察和研究物理量與這個因素的關系。這就是“控制變量”的方法。初中物理教學中有很多概念或規律，要用控制變量的方法。比如我八年級第壹次接觸物理的時候，有壹個探究實驗，探究“聲音是如何從壹個發聲的物體傳播到遠處的？”。讓壹個學生在桌子壹端輕敲桌面，另壹個學生在另壹端聽聲音，壹次貼著桌面，壹次剛好靠近桌面。發現聲音可以聽到兩次，引導學生分析這兩種聲音分別通過桌子和空氣傳播，說明聲音依賴於介質。同時讓學生對比兩次聽到的聲音，從而認識到聲音在固體中的傳播速度比在空氣中快，即固體傳聲能力強。在這裏，老師壹定要強調，實驗中需要控制的變量是聽聲音的距離與敲擊桌面的力度相同，讓學生體驗控制變量的思路，為以後的探究實驗做準備。初中物理中也使用控制變量法的實驗有:影響聲音的音調和響度的因素有哪些？哪些因素與蒸發速度有關？什麽因素與導體的電阻有關？導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系，電加熱的大小與哪些因素有關？影響電磁鐵磁感應強度的因素有哪些？哪些因素與感應電流的方向有關？帶電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關？哪些因素與力的作用有關？影響滑動摩擦力的因素有哪些？影響壓力效果的因素有哪些？什麽因素與液體的壓力有關？浮力的研究與哪些因素有關？哪些因素與動能或勢能的大小有關？研究什麽因素與物體吸收多少熱量有關等等。控制變量法是探索客觀物理規律最常用、最有效的科學方法。通過控制變量法，我們可以很容易地研究壹個物理量與多個因素之間的定性或定量關系，從而得出普遍規律。三、等價替換法有壹個廣為人知的歷史故事——曹沖形象。他使用了等價替換的概念。他用壹塊石頭代替了大象，熟練地測量了大象的重力。當然，這裏也運用了“化整為零”的思想。許多偉人經常用等效的方法來簡化研究問題。比如愛迪生用平面鏡反射的光做了壹個相當於多個太陽的圓的無影燈。當他的助手阿普頓正在努力計算燈泡的體積時，愛迪生告訴他，他只需要將燈泡裝滿水，測量水的體積就是燈泡的體積。此外，阿基米德在浴池中發現了鑒別真假皇冠的方法，這也導致了壹個重要原理的發現——阿基米德原理。這樣，當測量設備不能直接測量壹個物理量時，就要盡量用可以直接測量的物理量來代替不能直接測量的物理量。這就是“等效替換法”。使用這種方法時，唯壹需要註意的是，不能直接測量的物理量之間存在內在聯系。找到這種內在聯系，就完成了實驗的設計。期刊文章的分類查詢可以說“等效替代”思想是物理實驗成功的最根本、最重要的思想，物理學中的相關定律、定理、公式、原理都是建立在替代思維的基礎上的。比如測量不規則固體的體積，就是利用物體浸入液體中時，物體的體積等於物體排出液體的體積的原理，把V形物體換成V行。當有量筒或量杯時，可采用“排水補償法”或“等空間占用法”進行測量。在沒有量筒和量杯的情況下，可以用彈簧秤和水通過測量浮力結合阿基米德原理計算V排(全浸)，或者用天平測量排水質量(全浸)，再用密度知識計算V排。在無法直接測量物體質量的情況下，可以利用F-float = G的原理通過浮動，然後通過測量F-float就可以知道G，就可以得到物體的質量。這種質量或體積的替代測量方法通常在測量物質密度的方法中更為常見。有許多物理量是用等效替代法測量的。等效替代法也可用於某些設備的等效。如果由於實驗本身或實驗設備的特殊限制，不能或難以直接揭示物理本質，可以用具有相似或* * *特征的等價現象來代替，這樣不僅可以順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。比如在探索平面鏡成像規律的實驗中，用玻璃板代替平面鏡，由於兩者成像特性相似，容易被學生接受，而且玻璃板是透明的，可以透過它觀察到玻璃板後面的蠟燭，便於研究像的特性，揭示平面鏡的成像規律。有了這些科學方法的啟發，學生在以後遇到相關問題時，或許可以運用自如。比如，在學會用伏安法測電阻後，要求學生設計壹個實驗。如果需要在沒有電壓表或電流表的情況下測量壹個未知電阻的阻值，但給出另壹個恒定的阻值，該怎麽辦？學生可以用等效替代的思想來設計，即讓電流表等效為與定值電阻串聯的電壓表，或者讓電壓表等效為與定值電阻並聯的電流表。每當學生自己解決壹個問題時，他們肯定會有壹種“前途光明”的感覺，他們對物理的興趣自然會增加很多。四、轉換法所謂“轉換法”，主要是指在保證效果不變的前提下，將不可見的、難以看到的現象轉換成可見的、容易看到的現象；把不熟悉復雜的問題變成熟悉簡單的問題；將難以測量或測量的物理量轉化為可以測量或測量的物理量的方法。例如，在研究電加熱功率與電阻關系的實驗中，電流通過兩個電阻值不同的電阻絲產生的熱量不能直接觀察和比較，但我們可以通過將其轉化為煤油的吸熱量來觀察煤油的溫度變化，從而推導出電阻放出的熱量更多。那麽，實驗是否可以用其他方法代替煤油觀察電阻通電後的發熱情況呢？這樣可以發散學生的思維，訓練學生轉化的思維方法，提高學生設計實驗的能力。彈簧測力計的原理也意味著間接測量原理。即直接可測的量用來間接表示那些不方便直接觀察和測量的量。在這裏，彈簧長度的變化是可以直接觀察和測量的，但是力是看不見的，不可預測的，但是力與彈簧長度的變化有關，所以我們可以用彈簧的伸長量來衡量力。不僅測力計如此，溫度計、壓力表、氣壓計(高度計)、電流表、電壓表和時鐘速度表也是如此。我們看到的是長度和角度的變化，反映的是溫度、液體壓力、大氣壓力(高度)、電流、電壓、時間、速度的變化。初中物理很多地方都用到了轉化法的原理。在研究壹個物體的吸熱與什麽因素有關時，可以通過觀察放入其中的同壹個電熱器的加熱時間來判斷吸熱情況。擴散現象用於研究分子的運動和分子運動的速度。在研究動能或勢能的大小時，我們可以通過觀察運動的球推動紙箱的距離或木樁打入地面的深度來推斷動能和勢能的大小。在研究力、電流、磁場的時候，因為都是看不見摸不著的東西，所以可以利用力的作用、電流的各種效應、磁場的基本性質來研究。比如我們可以通過泡沫塑料的凹陷程度來知道壓力的作用，通過光的亮度來感知電流，通過電磁鐵吸引的針數來判斷其磁性強弱。通過將光在透明空氣中的傳播轉化為在煙霧或水霧中的傳播來觀察光的傳播方向。再比如，利用變換法通過泡沫塑料球的振動放大發聲器的微小振動，通過細管內液柱的高度變化放大物體熱脹冷縮的微小變化，通過平面鏡反射的光線的偏轉角放大物體受力後的微小變形。變換法通過對研究對象、空間角度、物理規律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態、時間角度的變換，可以化繁為簡，間接解決問題。這對培養學生的想象設計能力和創造性思維品質大有裨益。五、理想化的方法縱觀物理學發展史，許多重要的發現和結論都是由於科學家通過大膽猜想創造出來的、經過實驗或實踐驗證的科學的、理想化的物理模型，並在模型與事實依據符合得很好的前灘下獲得的。伽利略和牛頓建立了壹個理想化的平滑模型，才使得他們對慣性定律有了重大發現。1852年，法拉第針對帶電體和磁鐵周圍空間中存在的物質，構思了電場線和磁力線的模型，並用鐵粉展示了磁鐵周圍磁力線的分布形狀，從而確立了場的概念，這是對目前傳統概念的重大突破。盧瑟福還在1911中構想了原子的核結構模型。用理想化模型代替客觀原型的研究方法是“理想化方法”。分為“理想實驗方法”和“理想模型方法”。比如我們在研究真空是否能傳遞聲音的時候，把壹個小鈴鐺放在壹個封閉的玻璃罩裏，接通電路，就能清楚地聽到鈴聲。我們用氣泵把玻璃罩裏的空氣逐漸抽走，鈴聲越來越弱，說明空氣越稀薄，空氣的傳聲能力越弱。實驗中無法達到絕對真空，但從貝爾的變化趨勢可以推斷出真空無法傳播聲音，這與牛頓第壹定律的建立過程非常相似。這是壹種理想的實驗方法。如果教師在教學中註意滲透好這種方法，將有助於培養學生的科學思維，提高學生的創新能力。在初中課本上，我們熟悉的理想化的模型有:杠桿(任何能繞固定點旋轉的東西都可以看作杠桿)、斜面(像盤山公路這樣起點低終點高的曲面都可以看作斜面)、輪軸(使用中某個部件旋轉形成圓形軌跡的機器，如門把手、汽車方向盤、 壹個踏板和壹個扳手，可以看作是壹個車軸)，和連接器(上端開口，底部相連的容器)。 正是這些理想化的物理模型的引入，使我們能夠面對許多復雜的實際問題，並通過簡化的處理順利解決。我們經常采用理想化的方法，通過尋找和建立合適的理想化模型，即把研究對象和條件理想化，來處理壹些問題，從而達到化繁為簡的目的。另外，常用的科學方法還有類比、形象、歸納、比較、演繹、推理、想象、逆向思維、宏微觀結合、積累、微分等等，這裏就不描述了。
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