1樓：匿名使用者
物理教學中蘊含的大量的科學方法,我們必須給予足夠的重視,並且滲透到教學活動中去,適時向學生介紹、點撥,學生在學習活動中去體驗、體會這些科學方法,逐步提高科學**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.在《初中物理課程標準》中,科學**既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一.在**科學規律的過程中,學生通過動手動腦,通過物理學知道的「再發現」過程,體驗到科學**的樂趣,學習科學家的科學**方法,領悟科學的思想和精神,掌握科學學習的策略和科學的思維方法,從而提高了他們的科學素質.
要想使物理教學達到新課程標準確定的目標,我們必須重視物理教學中蘊含的大量的科學方法,把它們滲透到教學活動中去,適時向學生介紹、點撥,讓學生在學習活動中去體驗、體會科學方法,逐步提高學生科學**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.下面就與大家一起來**物理教學中常用的一些科學方法.
一、猜想法在科學**的學習過程中,猜想這一步驟有著舉足輕重的地位,它是物理智慧型中最活躍的成分,對學生猜想能力的培養,也是物理**過程中的乙個重要環節,而且猜想決定了科學**的方向,因此,在物理教學的過程中,引導學生科學合理地猜想就顯得格外重要.首先,猜想要有一定經驗和知識作為基礎.在進行科學猜想能力方面的教學時,可先針對問題讓學生想象的翅膀,鼓勵學生把所有可能的情況都大膽地說出來,然後讓學生根據已有知識和生活經驗逐一進行分析,想想生活中有哪些事實支援它,它和已有知識是否一致,排除那些與經驗和知識相矛盾的想法,留下的就可能是科學的猜想了,沒有一定的知識和經驗,猜想恐怕只能是無本之木,無源之水.
所以在教學中為了避免學生胡猜亂想,讓學生說出猜想的理由、事實依據是很有效的避免課堂混亂的手段,也是培養學生**能力的方法之一.另外,教師引導學生猜想要注意把握好方向性.在學生的自主**過程中,教師的引導可以起到了畫龍點睛的作用,由於課堂教學的時間和器材以及學生的知識的限制,我們不可能將學生講的、說的一一進行**,必須進行去粗取精、去偽存真,才能讓**過程順利完成.
例如在猜想動能大小與哪些因素有關的的時候,學生猜想到的因素可能有質量、速度、重力、斜面坡度、高度等,特別應該注意要讓學生說出猜想的理由和依據,要能舉出相關的例項來證明.然後教師引導學生把其中類似的因素歸為一類,即質量和重力可以歸為質量這個因素,斜面坡度、高度、速度都可以歸為速度這個因素.這樣就把動能大小歸納猜想為與質量和速度這兩個因素有關.
同時引導學生複習前面學習過的牛頓第一定律實驗,可以知道要控制物體到達斜面上的速度相同,必須控制物體從斜面上滑下的高度相同.然後通過控制變數的研究方法,這個**實驗就不難完成了.完成實驗後,教師可以補充做乙個實驗,即把質量和速度分別增大一倍,觀察木塊被推動的距離,來判斷質量和速度這兩個因素中到底哪乙個因素對動能的影響更大,這樣為到高中的繼續學習打下基礎.
當然,學生的猜想能力的培養並不是一朝一夕完成的,需要我們教師在教學過程中切實重視這一能力的培養,時時注意引導學生進行合理的猜想,以達到素質教育的目的.
二、控制變數法「控制變數法」是初中物理中常用的**問題的科學方法.由於影響物理研究物件的因素在許多情況下並不是單一的,而是多種因素相互交錯、共同起作用的.所以要想精確地把握研究物件的各種特性,弄清事物變化的原因和規律,必須人為的製造一些條件,便於問題的研究.
例如當乙個物理量與幾個因素有關時,我們一般是分別研究這個物理量與各個因素之間的關係,再進行綜合分析得出結論.這樣就必須在研究物理量同其中乙個因素之間的關係時,將另外幾個因素人為地控制起來,使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這個因素之間的關係.這就是「控制變數」的方法,在初中物理教學中有許多概念或規律的探索過程,都要用到控制變數法.
例如,在八年級剛接觸物理時,有乙個**實驗是**「聲音怎樣從發聲的物體傳到遠處?」.讓乙個學生在桌子一端敲擊桌面,另個學生在另一端聽聲音,一次貼在桌面上聽,一次只是貼近桌面.
發現兩次都可以聽到聲音,引導學生分析這兩次聲音分別是通過桌子和空氣傳來的,從而說明聲音要靠介質傳播.同時讓學生比較兩次聽到的聲音大小,從而認識到聲音在固體中比在空氣中傳播得快,即固體的傳聲能力強.在這裡,老師一定要強調實驗中需要控制的變數就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同,使學生體驗到控制變數的思想,為以後的**實驗作好方法上的準備.
初中物理還用到控制變數法的實驗有：影響聲音的音調、響度等的因素有哪些?蒸發的快慢與哪些因素有關?
導體的電阻大小與哪些因素有關?導體中的電流與導體兩端電壓和導體的電阻的關係,電熱的的大小與哪些因素有關?影響電磁鐵磁性強弱的因素有哪些?
研究感應電流方向與哪些因素有關?研究通電導體在磁場中受力方向與哪些因素有關?力的作用效果與哪些因素有關?
影響滑動摩擦力大小的因素有哪些?影響壓力作用效果的因素有哪些?研究液體的壓強與哪些因素有關?
研究浮力的大小與哪些因素有關?研究動能或勢能的大小與哪些因素有關?研究物體吸引熱量的多少與哪些因素有關等等.
控制變數法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法.通過控制變數法,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係,從而能得出普遍的規律.
三、等效替代法有乙個廣為人知的歷史故事——曹沖稱象.他運用的就是一種等效替代的思想,他是用石頭替代了大象,巧妙地測出了大象的重力.當然,這裡還用到了「化整為零」的思想.
很多偉人也經常會用等效法來使研究問題簡化,例如,愛迪生用圍成一圈的平面鏡的反射光等效多個太陽造成了無影燈,他的助手阿普頓在苦苦計算燈泡的容積時,愛迪生卻告訴他只需要把燈泡裝滿水,測量水的體積即為燈泡的容積.還有阿基公尺德在洗澡時發現了鑑別王冠真假的方法,從而也導致了乙個重要的原理——阿基公尺德原理的發現.這樣看來,當測量器材無法直接測量某個物理量時,就要設法用可以直接測量的物理量來取代不能直接測量的物理量,這就是「等效替代法」.
採用此方法時,唯一要注意的是直接測量的與不能直接測量的物理量之間要有內在的聯絡,找到這種內在的聯絡,也就完成了實驗的設計.期刊文章分類查詢,盡在期刊圖書館可以說「等效替代」的思想是物理實驗成功的最根本、最重要的思路,物理學中的相關定律、定理、公式、原理都是以替代思維成立的基礎為出發點的.例如,測量不規則固體的體積,就是利用物體浸沒在液體中時,物體體積與物體排開的液體的體積相等的原理,將v物用v排替代.
在有量筒或量杯時,可採用「排液補差法」或叫「等量空間佔據法」測量.沒有量筒或量杯時,可用彈簧秤和水,通過測量浮力大小,結合阿基公尺德原理計算v排（全部浸沒）,也可以用天平測排水的質量（全部浸沒）,再利用密度知識來計算v排.當無法直接測物體的質量時,就可以用漂浮的方法利用f浮＝g的原理,測出f浮也就知道了g,物體的質量也就可求了.
這種質量或體積的替代測量方法一般多見於測量物質密度的方法中.還有許多物理量的測量都用到了等效替代法.等效替代法還可以用在一些器材的等效上,如果在研究某乙個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而採取與之相似或有共同特徵的等效現象來替代,這樣不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解.
例如,在**平面鏡成像規律的實驗中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特徵上有共同之處,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後面的蠟燭,便於研究像的特點,揭示出平面鏡成像的規律.有了這些科學方法的啟發,學生在以後遇到有關問題時就可能運用自如了.比如在學習伏安法測電阻之後,要求學生設計乙個實驗,在缺少電壓表或電流表,但另給乙個定值電阻的情況下,要求測出未知電阻的阻值,應該怎麼辦?
學生就可以用等效替代的思想來進行設計了,即讓電流表與定值電阻串聯來與電壓表等效,或者讓電壓表與定值電阻併聯來與電流表等效,每當學生自我解決了乙個問題後,他們絕對會有一種「柳暗花明又一村」的感覺,對物理的興趣也自然而然的增加了不少.
四、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、複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,在研究電熱的功率與電阻關係的實驗中,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,從而推導出那個電阻放熱多.進而再問該實驗能否不用煤油而改用其它方式來觀察電阻通電後的發熱情況?
這樣促使學生思維得以發散,轉換的思維方法得到訓練,設計實驗的能力也隨著提高了.彈簧測力計的原理也隱含了乙個間接測量原則.即用可直接量度的量去間接表現那些不便直接觀察不便直接測量的量.
在這裡,彈簧的長度變化是可以直接觀察直接測量的,而力的大小是看不到措不著的,但是力的大小卻和彈簧長度的變化有關係,所以我們就可以用彈簧的伸長量來量度力的大小.不僅測力計是這樣的,溫度計、壓強計、氣壓表（高度計）、電流表、電壓表、時鐘速度表都是如此,看見的是長度、角度的變化,反映的是溫度、液體壓強、大氣壓強（高度）、電流、電壓、時間、速度的變化.初中物理中有很多地方都用到了轉換法的原理.
研究物體公升溫吸熱的多少與哪些因素有關時,可通過觀察放入其中的相同電熱器加熱時間的長短來判斷吸熱多少.利用擴散現象來研究分子的運動及分子運動的快慢.研究動能或勢能大小時通過觀察運動的小球推動紙盒移動距離的大小或是木樁被打入地下的深度,來推斷動能和勢能的大小.
研究力、電流、磁場時,由於它們都是看不見摸不著的東西,我們可以利用力所產生的效果、電流產生的各種效應、磁場的基本性質來研究它們.比如可以通過泡沫塑料凹陷的程度來知道壓力的作用效果大小,用燈光的亮度來感知電流的大小、用電磁鐵吸引大頭針的個數來判斷其磁性強弱.將光在透明空氣中的傳播轉換為在煙或水霧中的傳播來觀察光的傳播方向.
再如,把發聲體的微小振動用泡沫塑料球的振動來進行放大,把物體熱脹冷縮的微小變化用細管中液柱的高度變化來放大,把物體受力後的微小形變用平面鏡反射光線的偏轉角度來進行放大等等都是利用了轉換法.轉換法可以通過轉換研究物件、空間角度、物理規律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態、時間角度等達到化繁為簡,化難為易,間接地解決問題.這對於學生的想象設計能力和創造性思維品質的培養是大有益處的.
五、理想化方法縱觀物理學發展史,許多重大的發現與結論,都是由於科學家們經過大膽的猜想構思,建立出科學的理想化的物理模型,並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堤下獲得的.伽裡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2023年,對帶電體、磁體周圍空間存在的物質,設想出電場線、磁場線一類力線的模型,並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,對當前的傳統觀念是乙個重大的突破.
盧瑟福也在2023年構思出原子的核式結構模型.用理想化模型代替客觀原型的研究方法就是「理想化方法」.它又分為「理想實驗法」和「理想模型法」.
例如,我們在研究真空能否傳聲的時候,將乙隻小電鈴放在密閉的玻璃罩內,接通電路,可清楚的聽到鈴聲,用抽氣機逐漸抽去玻璃罩內的空氣,聽到鈴聲越來越弱,這說明空氣越稀薄,空氣的傳聲能力越弱.實驗中無法達到絕對的真空,但可以通過鈴聲的變化趨勢,推測出真空不能傳聲,這與牛頓第一定律的建立過程是非常類似的.這屬於理想實驗法.
如果教師在教學中注意很好地滲透這一方法,有利於培養學生的科學思想,提高學生的創新能力.在初中教材中,我們熟悉的理想化模型有：槓桿（只要能繞著固定點轉動的物體都可以看做是槓桿）、斜面（像盤山公路這樣起點為低終點高的彎曲面可以看做是斜面）、輪軸（像門把手、汽車方向盤、腳踏板、扳手這樣在使用中某部分轉動形成的軌跡是乙個圓的機械都可以看作輪軸）、連通器（上端開口、底部連通的容器都可以看做是連通器）、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複雜的現實問題,通過簡化處理能夠比較順利地予以解決.我們也常常運用理想化方法,對於某些問題可以通過尋找和建立合適的理想化模型來處理,即將研究物件、條件等理想化,以達到化繁為簡的目的.另外,常用的科學方法還有模擬法、圖象法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想象法、逆向思維法、巨集觀與微觀結合法、累積法,以及微分法等等,這裡就不一一獒述了
什麼是物理學，物理學定義是什麼？
物理學，指的是一種研究物體的道理的學科。他的研究範圍覆蓋了力熱聲光電這五大分支。什麼是物理學的意義?理學是一門基礎科學，它研究的是物質運動的基本規律。不同的運動形式具有不同的運動規律，因而要用不同的研究方法處理，基於此，物理學又分為力學 熱學 電磁學 光學和原子物理學等各個部分。按照物理學的歷史發展...
現代物理學巨匠是誰,近代物理學領域科學巨匠
最重要的兩個是愛因斯坦和霍金，原因 愛因斯坦提出了相對論，霍金則提出了黑洞學說和出版了時間簡史。其他 玻爾，費公尺，瑪麗 居里，勞倫斯，盧瑟福，海森伯等。近代 伽利略，牛頓，麥克斯韋等 古代 阿基公尺德。近代物理學領域科學巨匠 有如下物理學巨匠 a 哥白尼 b 伽利略 c 愛因斯坦 d 牛頓 1 伽...
物理學與應用物理學的區別是什麼,大學物理學，應用物理學和工程物理學的區別
物理學和應用來物理學的區別介自紹 應用物bai理學主要培養掌握物理學基 du本理論與方法，具 zhi有良好的數學基礎dao和基本實驗技能，掌握電子技術 計算機技術 光纖通訊技術 生物醫學物理等方面的應用基礎知識 基本實驗方法和技術，能在物理學 郵電通訊 航空航天 能源開發 計算機技術及應用 光電子技...