初中物理中常用的科学方法分析.docx
《初中物理中常用的科学方法分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理中常用的科学方法分析.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
初中物理中常用的科学方法分析
初中物理中常用的科学方法分析
研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法，实验法，比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。
研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。
如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法、（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）|和控制变量法（在研究与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。
可见，物理的科学方法题无法细致的分类。
只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。
下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。
1、控制变量法
物理研究中常用的一种研究方法----控制变量法。
所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。
可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。
如：
导体中的电流与导体两端的电压以信导体的电阻都有关系，中学物理实验以以同时研究电流与导体两端的电压和的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。
通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两具关系”，最终得出欧姆定律的。
为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体与横截面积的关系。
为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。
中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能的大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因此有关系等均应用了这种科学方法。
2、转换法
一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。
这种方法在科学上叫做“转换法”。
如：
分子的运动，电流的存在等。
如：
空气看不见、摸不到，我们可能根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认为它。
再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义转换成直接测量的物理。
在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直接测出电功率只能通过P=UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等。
中学物理课本中，测不规则的石块的体积我们转换成测排开水的体积；我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度；在测量滑动摩擦力时转换成测接力的大小；大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度；没液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）；通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流）；通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场）；研究物体内能与温度的变化（我们无法直接感知内能的变化，只能成测出温度的改变来说明内能的变化）；在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的；在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少成砝码上升的高度；密度、功率、电功率、电阻、压强（大气压强）等物理量都是利用转换法测得的；在我们回答动能与会么因素有关时，我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。
以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。
例题分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可能通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”。
下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（）
A利用磁感应线去研究磁场问题
B电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系：
然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系
D研究电流时，将它比做水流。
解析：
选B
3、放大法
在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。
我们就将产生的效果进行放大再进行研究。
比如音叉的振动很不容易观察，所以我们利用小泡沫球将其现象放大。
观察压力玻璃的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面的变化放大成小玻璃管液面的变化。
4、积累法
在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较在的量、比如在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100，这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法。
要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量导线的直径，均可用积累法来完成。
5、类比法
在我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时，财政开支不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。
如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。
学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：
水压迫使水沿着一定的方向流动动，使水管中形成了水流，；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。
抽水机是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。
水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能；类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。
我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比；学习功率时，将功率和速度进行类比。
例题某同学在学习电学知识时，在老师的引导下，联想力学实验现象，进行比较并找出了一些相类似的规律，其中不准确的是（）
A水压使水管中形成水流；类似的，电压使电路中形成电流
B抽水机是提供水压的装置，类似地，电源是提供电压的装置
C抽水机工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能
D水流通过涡轮时消耗水能转化为涡轮的动能。
类似地，电流通过电灯时，消耗电能转化为内能和光能
解析：
先C。
通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面，栩栩如生。
6、理想化物理模型
实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的因素，采用模型方法对学习和研究直到了简化和纯化的作用。
但简化后的模型一定要表现出原型所反映的特点、知识。
模型法有较大的灵活性。
每种模型有限定的运用条件和运用的范围。
中学课本中很多知识都应用了这个方法，比如有：
液柱（比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱研究对象简化，简化后的模型依然保留原来的特点和知识）光线（在我们学习光线的时候光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看得见的实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型）；液片（在我们研究连通器的特点，求大气压时我们都在某一位置取了一个液面，研究该液面所受到的压强和压力，也是将问题简化，利用理想化模型法）光沿直线传播（在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不均匀的，比如越往上空气越稀薄，在比如因为空气各处不均匀形成了风，在而在光是沿直线传播一节中我们将问题简化，只取一个简单的模型，一条光线在均匀的介质中传播）。
匀速直线运动；（生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型）
磁感线（磁感线不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为地引入了一条线，将我们研究的问题简化。
）
例题在我们学习物理知识的过程中，运用物理模型进行研究的是（）
A建立速度概念B研究光的直线传播C用磁感应线描述磁场D分析物体的质量
解析B、C
7、科学推理法
当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论，例如当你家的狗在叫的时候，你可能会推想有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象（狗的叫声）与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结合起来。
这样才能得出符合逻辑的答案
如：
在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。
如：
在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。
8、等效替代法
比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法，在研究中并联电路的总电阻时，也用到了这样的方法。
在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正的测出物与像的大小关系，
9、归纳法
是通过样本信息来推断总体信息的技术。
要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。
在我们买葡萄的时候应用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。
比如铜导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电。
在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。
在阿基米德原理中，为了验证F=G，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理均得出F=G，于是我们验证了阿基米德原理的正确性，使用的正是这种方法。
在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验来验证也是利用这种方法。
一切发声体都在振动的结论的得出（在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时），都要用到这一方法。
在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度，材料，横截面积，温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。
在所有科学实验和原理的得出中，我们几乎都用到了这种方法。
10、比较法（对比法）
当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同占和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。
如，比较蒸发和沸腾的异同点；如比较汽油机和柴油机的异同点；如，电动机和热机；如，电压表和电流表的使用。
利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使两党们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。
11、分类法
把固体分为晶体和非固体两类，导体和绝缘体。
12、观察法
物理是一门以观察、实验为基础的学科。
人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索出来的。
著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。
在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。
大部分均利用的是观察法。
13、比值定义法
例：
密度、压强、功率、电流等概念公式采取的都是这样的方法。
14、多因式乘积法
例：
电功、电热、热量等概念公式采取的都是这样的方法。
15、逆向思维法
例：
由电生磁想到磁生电
初中物理复习方法策略
物理复习是物理教学中十分重要的一个环节，是系统总结所学知识内容的必要方法之一。
如何指导学生进行知识整理，建立知识网络或框架，进一步理解和掌握知识之间的联系，是复习的宗旨所在。
1、落实新理念精神，体现学生的主体地位，改进传统复习模式
学生是学习的主体，教学的目的就是要让学生不仅要掌握科学知识，还要学会学习方法。
所以，要以学生为复习教学的“中心”。
在复习的过程，凡是学生能够做到的，就尽量让学生完成。
要从学生不会走路--逐渐学会走路----最终放开手，让学生走在我们的前面。
因此，学生自己能够整理的知识，让学生自己归纳总结，从而形成知识结构，学生自己能够搞清的例题，让学生学会理解、分析、学会解题的方法；学生能够讲解的作业，可能开展学生互讲互评，展开讨论，进行合作交流学习，让学生在辨析的过程中学会运用研究讨论的方法，形成良好的学习氛围，培养学生的团队精神。
在整个教学过程中，教师是主导地位，要充分教师的积极引导作用，只是在学生遇到不能解决的问题时我们再出手引导、帮助。
从而形成学生主动、教师引导的复习模式。
因此，作为教师应不断学习课标，研究中考说明，准确教材，注重基础知识，加强能力训练，明确指导方向，做好指导工作。
具体做法如下：
（1）复习要有“纲”，“纲举目张”。
课标就是纲，教材就是本，正确复习的的方向。
无论是常规课堂教学，还是阶段性复习，课标就是纲，是我们的教学目标，教材是内容，是依据，所以要做好物理课堂复习，就要立足根本，依据教材，有目的性的进行复习，以我省06年所确定的“稳中求变”的大方向到今，现在我们的中考试题难度比例为3：
3：
3：
1，难题只占整套试题的10%，容易题、中等题和较难题各占30%，这就已经指明了教学的方向性，也就是复习的方向。
所有试题来源于生活实际，都是以教材为根本，以课标要求为依据，因此，物理课堂复习就要把握这一正确方向，把主要精力放在教材上。
对教材进行挖掘，决不可舍本逐末，好高骛远，把精力花在偏、难、怪的试题上。
（2）批准切入点，对教材进行重新整合
复习要以教材为本，但绝对不是常规教学内容的简单重复。
现行物理教材按照“先现象后本质”、“先宏观后微观”、“先部分后整体”、“先特殊后一般”的结构形式编写所，重视实验探究方法的学习，强调学生能力的培养，虽没有像老教材哪样重视知识的系统性，却符合学生的认知规律和心理特征，便于机关报课教学。
但是，在复习阶段，我们应当切入点，重视知识的归纳总结，从知识的整体性、系统性方面来下功夫，对所学内容做一次大盘点，进行必要的知识梳理，归纳、简化教学内容，减轻学生记忆负担。
可以找一条主线，如现象、概念、公式、定律、实验等角度将知识串接起来进行复习，也可能按照常规将内容分为力、热、声、光、电、磁等方面进行复习。
总之，法无定法，结合学生的实际情况，那种方法最有效，那种方法就是最好的方法。
这样的做法对我们一线老师的要求高了些，要能对教材进行整合。
对新老师的难度可能大了点，所以要不断向老教师学习经验。
（3）充分联系现实生活，注重培养学生能力。
新课标注重学生能力培养，如何培养学生的观察、分析、思维、动手操作、创新等能力，就要坚持“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，以科学知识为载体，充分联系现实生活，学以致用，应用所学知识解决日常生活中的物理问题。
如厨房中的物理等现实问题，近年来所有中考试题都胡在现实生活中找到原型，也为我们指明了方向。
所以，在复习时要加强基础知识学习、理解和应用基础知识。
（1）重视过程和方法的学习。
三维目标中明确提出，要重视过程和方法。
所谓过程就是科学知识的产生过程，学生获取知识的形成过程。
方法就是科学家根据自然现象，发现自然规律的方法-----学生解决问题的方法。
在复习时，只重视科学知识的掌握，不重视科学方法的学习，背离了新课标的精神。
我们要在概念的建立，实验探究方面从源头开始，把知识的内涵和外延进行挖掘和拓展，让学生学会自主学习的方法。
（2）重视能力培养。
培养学生能力，不只是为了应试，不只是简单的强化训练。
对于课堂复习，教师要选讲例题，教师所先例题不在多，而在精。
所讲的例题要有梯度，要能起到举一反三。
要从学生所掌握的基本的知识开始，不断变换条件，逐渐深入，将所学内容逐渐联系进来，如动能与势能的转换内容，可以从基本的实验----摆实验开始，认识什么是动能和势能，接着联系现实生活，选择乒乓球落地又弹起来的现象，分析什么时候动能最大----下落过程-----与地面接触下落-----与地面接触上升-----离开地面上升过程。
达到理解掌握课标要求，实现教学目标的达成。
（3）适当加强学科联系，淡化学科界限。
摆在我们面前的是大自然本来就是一个，由于我们审视大自然的角度不同，也是为了研究问题的需要，我们将一个大自然从不同角度进行分类，从而分离出多个自然科学门类，所以自然科学自身只有一个。
所以在内容的复习过程中，牵连到其它学科，我们也要能进行简单地复习指导，从而培养学生的兴趣，提高复习的效果。
（4）结合学科特点重视实验在复习中的地位
物理学是一门以实验为基础的学科，它的产生、发展过程就是一个不断实验探究、完善和理论提升的过程。
从新课标的分类中将物理教学内容分为科学知识和实验探究两大部分。
其中中考试题中实验探究组成部分。
对于实验探究要从实验探究的七个要素着手。
结合教材中的学生实验，演示实验，小实验和小制作及现实生活，有重点地进行部分要素的训练。
不要求过分强调实验探究要素的完整性。
如实验探究中发现问题可以结合提出问题，设计实验，不可以结合所需实验设计，强调也可以由提出问题进行实验来强调仪器的使用等等。
其中中考中基本仪器的使用、如何计数近年来呈现较多，是实验探究的重中之重。
（5）面向全体学生，重视临界生的转化
各校对每科教学质量都有明确的要求，要提高平均成绩，单靠部分学生远远不能达到我们的既定目标。
实际上一个成绩较好的学生要想提高成绩，难度较大。
这好比我们拉车上坡，越是上得高，其潜能发挥的限度就越小，而提高一个成绩不太突出的学生，只要我们少下功夫就能达到目的。
所以在复习过程中要重视这部分学生，可以开展学生结对子的方法进行“一帮一”活动，定期检查，及时通报表扬，激励学生。
这样对成绩较好的学生本身也是一个不断复习巩固提高的过程。
千万不要把成绩较低的学生当成负担，累赘而抛弃。
2、制定计划，讲求复习策略，坚持由易到难，由简到繁的方法，分阶段进行复习。
在复习前，一定要制定复习计划。
这个计划可以从时间上进行合理安排，对内容可以结合学生平时出现的问题做相关调整，做到突出重点，具有针对性。
复习的过程可以结合实际采用两轮或三轮复习法。
对于三轮复习一般是：
巩固基础，专项训练，查漏补缺。
（1）巩固基础。
这一阶段所要达到的目的是复习基础知识，要求面要全，从面上发现常规教学中遗留问题并解决。
重点是基础，就是概念。
学生由于初次学习中没有完全理解的概念，再次呈现在学生面前时而被发现，被解决。
对学生有哪些容易混淆的相关、相近或相似的概念，通过列表类比的方法加以区分。
对不同概念的不同表达式，找出相似的规律，增强记忆，增强理解。
从公式中各量的物理意义和公式的推导过程两个进行分析比较。
对物理定律、定理和物理规律，要从内容的表述、表达式的物理意义和运用条件几个面进行说明。
在这个阶段的复习中，课内习题的处理尽量用内容提要带例题分析，这些例题要我们根据教材特点、重点、难点和疑问精心设置编编拟的多样、新颖、富有启发的习题或是根据课本中的例题、习题变形拓宽而来的。
在课后的作业处理中要打破原来传统的复习一节课给学生布置几道作业的格局，过去学生做作业，由于时间紧，可能抄袭应付完成任务的现象或者学生课后只顾作业书也不，这样所复习的内容得不到消化。
问题仍然积压在哪里，鉴于此种情况，我们建议对学生进行单元复习时，对同一物理问题从不同角度以程序式的方法一步步诱导学生复习巩固，使学生在基本概念上得到加强，在解题技巧上得到启迪。
（2）专项训练阶段。
这一阶段所在达到的目的是根据第一阶段中比较重要的学生出错多的问题，通过概括、归纳和总结，进行强化训练，选择典型的习题集，创设一定的问题情景，将学生容易出现的问题再次呈现，进行讲评，找出解决问题的思路和技巧，将知识转化成能力，从而提高学生的认知和应试能力。
这个阶段主要采取“练---评---讲”的复习方法，坚持以学生综合练习为主的原则，充分调动学生的思维，按知识系统划分，学生的综合练习可分为三级，一级以几个知识点配以小综合练习，使点形成面；三级以几个大单元配以大范围的综合练习，使面形成体，从而达到知识点单体化的境界。
在讲评中，我们要把功夫花在物理过程的分析上，应用一题多解培养学生发散思维能力，注重一题多变培养学生变试能力，应用一题目多联培养学生联想迁移概括归纳能力，老师通过综合练习，获得学生知识“盲区”的信息，在有针对性的开设专题讲座，达到深化知识，扩充知识的目的。
查漏补缺阶段。
这一阶段这主要是经过了系统的强化训练之后，对于学生存在的个别问题进行的。
这一阶段要以学生自学为主，学生自己发现问题，教师个别输导。
对于教师的任务主要是收集信息，了解新动向，做相关预测，编制好几模拟试题对学生进行模拟考评，发现问题及时矫正。
还要做好考试前学生的心理辅导工作，让学生充满信心。
合理安排作息时间，将学生的状态调整到最佳状态。
升级会员 