初中物理科學(xué)方法教育的思考

初中物理

科學(xué)方法教育的思考蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)陸軍2014.8科學(xué)家、教育家論科學(xué)方法笛卡兒：最有價(jià)值的知識(shí)，是關(guān)于方法的知識(shí)。巴甫洛夫：重要的是科學(xué)方法，科學(xué)方法是思想的總結(jié)，認(rèn)識(shí)一個(gè)科學(xué)家的方法遠(yuǎn)比認(rèn)識(shí)他的成果價(jià)值要大。科學(xué)學(xué)的創(chuàng)始人貝爾納：科學(xué)中難能可貴的創(chuàng)造性才華，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會(huì)增長(zhǎng)和促進(jìn)這種才華?，F(xiàn)代教育家布魯納:“能力=知識(shí)+技能+科學(xué)方法”。方法是使知識(shí)和能力聯(lián)系起來的橋梁,是能力的核心。物理科學(xué)方法在《課標(biāo)》中定位【前言部分】

一、課程性質(zhì)：

物理學(xué)不僅含有人類探索自然的知識(shí)成果，而且含有探索者的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等。這表明“科學(xué)方法”不僅是教和學(xué)的手段，探索自然知識(shí)的工具，而且是物理學(xué)自身的組成部分，在物理教學(xué)中有著不可替代的作用。物理科學(xué)方法在《課標(biāo)》中定位

二.課程基本理念:

注重探究式的教學(xué)方法，讓學(xué)生經(jīng)歷探索過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。物理課程的基本理念有五條，其核心是面向全體學(xué)生，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。其基本途徑是注重科學(xué)探究,科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式，它直接關(guān)系到學(xué)生的科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維的養(yǎng)成，而科學(xué)探究和科學(xué)方法兩者相輔相成?？茖W(xué)探究離開科學(xué)方法就是無(wú)源之水，科學(xué)方法是否科學(xué)要用科學(xué)探究檢驗(yàn)。物理科學(xué)方法在《課標(biāo)》中定位【課程目標(biāo)部分】引言中:

義務(wù)教育物理課程旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在分析問題和解決問題時(shí)嘗試運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究方法。過程與方法中：

學(xué)習(xí)物理學(xué)家在科學(xué)探索中的科學(xué)研究方法，并能在解決問題中嘗試應(yīng)用科學(xué)研究方法。

表明《課標(biāo)》把科學(xué)方法的功能和價(jià)值已經(jīng)提到一個(gè)新的高度。物理教師不僅要關(guān)注學(xué)生通過學(xué)習(xí)過程獲得了什么，更要關(guān)注學(xué)生用什么方法獲得了什么。要像科學(xué)家那樣發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、研究問題、解決問題。物理科學(xué)方法在《課標(biāo)》中定位科學(xué)探究部分:將科學(xué)探究列入課程內(nèi)容，旨在讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行相似的探究過程，主動(dòng)獲取物理知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法。實(shí)施建議部分:四次出現(xiàn)科學(xué)方法。要讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本的科學(xué)方法，并能將這些方法遷移到自己的生活中。……用物理學(xué)的科學(xué)方法和精神對(duì)待周圍事物。

《課標(biāo)》揭示了科學(xué)方法的性質(zhì)、基本理念和教學(xué)目標(biāo)，肯定了科學(xué)方法在物理教學(xué)中的價(jià)值、地位和作用，部署了開展科學(xué)方法教育的實(shí)施建議，使我們明確了科學(xué)方法教育的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代教育觀的觀點(diǎn)【現(xiàn)代教育觀】

作為結(jié)果的知識(shí)固然重要，但探求結(jié)果的方法更加重要，知識(shí)本身并不是教育的目的，而是建立科學(xué)方法的工具和手段。因此，現(xiàn)代教育觀更關(guān)心的是怎樣使傳授知識(shí)的過程成為掌握科學(xué)研究方法，開發(fā)學(xué)生智慧的過程

。對(duì)科學(xué)方法教育的認(rèn)識(shí)在初中物理課堂教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)會(huì)物理知識(shí)，更要學(xué)會(huì)研究物理問題的科學(xué)方法。近幾年的中考中，科學(xué)方法的考察已逐漸成為熱點(diǎn)內(nèi)容之一。在初中物理課本中，較少顯性提及科學(xué)方法相關(guān)內(nèi)容，我們教師有必要引起重視和思考。物理科學(xué)方法物理科學(xué)方法:是研究物理現(xiàn)象、描述物理現(xiàn)象、實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)、總結(jié)物理規(guī)律、檢驗(yàn)物理規(guī)律時(shí)所應(yīng)用的多種手段與方法，實(shí)際上是思維的方法和程序.物理科學(xué)方法教育物理科學(xué)方法教育:就是在實(shí)際教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教育思想和教育手段，有目的、有意識(shí)、有步驟地傳授和滲透物理科學(xué)研究的方法和物理學(xué)習(xí)的方法，使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，逐步掌握最基本的、最主要的物理科學(xué)方法，達(dá)到促進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí)、增強(qiáng)實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的目的。物理教育中的科學(xué)方法分類方式分類方式（1）實(shí)驗(yàn)觀察方法（2）邏輯思維方法（3）數(shù)學(xué)方法；（4）非常規(guī)方法

第一個(gè)層次有觀察實(shí)驗(yàn)法、思維方法及數(shù)學(xué)方法，第二個(gè)層次是對(duì)第一個(gè)層次中的思維方法的具體化

。(1）學(xué)科方法：獲得知識(shí)的學(xué)科方法、應(yīng)用知識(shí)的學(xué)科方法.(2)思維方法：

邏輯思維方法、非邏輯思維方法。已有的科學(xué)方法分類的共同不足之處:缺乏明確的分類標(biāo)準(zhǔn)。目前學(xué)科教育界始終沒有從理論上弄清楚科學(xué)方法的分類。物理教育中的科學(xué)方法分類方式第一層次具體方法

閻金鐸教授認(rèn)為物理教育中的科學(xué)方法可分為3個(gè)層次第二層次邏輯方法技術(shù)類課程第三層次分析解決問題的科學(xué)方法觀察的方法，實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法或某個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體操作方法如：理想化方法、等效法、模型法、假設(shè)法、類比法、數(shù)學(xué)方法等。上述具體方法基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯方法進(jìn)行思考，通過分析、綜合、抽象、概括等過程，最后上升到思維的3種形式，即概念、判斷和推理初中物理主要科學(xué)方法觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、比值定義法、

乘積定義法、控制變量法

、等效替代法、理想化方法

、演繹推理法、

假設(shè)法

、隔離法、轉(zhuǎn)換法、整體法、極值法、對(duì)稱法、圖像法、類比法、比較與分類法、分析與綜合法、放大法、微元法、等等。觀察法

觀察法是在自然發(fā)生的條件下，有目的、有計(jì)劃、有選擇地對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行考察和描述的一種方法。觀察法是物理教學(xué)中岀現(xiàn)頻率極高的一種科學(xué)方法，物理教師應(yīng)十分關(guān)注在物理教學(xué)中提升學(xué)生的觀察能力.

科學(xué)的觀察至少有兩個(gè)要素

一是要與“思”結(jié)合，只觀察不思考只能叫做“看”；二是要以“量”定論，反復(fù)觀察才能防止以點(diǎn)蓋面，觀察應(yīng)有“觀測(cè)”的意義．觀察法

在初中階段，教師針對(duì)學(xué)生的知識(shí)含量較低及心理狀態(tài)不夠成熟的實(shí)際情況，要把教學(xué)重點(diǎn)落在“儀器和簡(jiǎn)單現(xiàn)象的觀察”的層次。例如“用溫度計(jì)測(cè)溫度”的教學(xué)，在初中只要讓學(xué)生觀

察知道簡(jiǎn)單原理、使用方法和讀數(shù)即可。在“研究液體壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中,重點(diǎn)觀察金屬盒浸入同一液體的不同深度、同一深度朝向不同、不同液體同一深度時(shí),U形管兩邊液面高度差的變化。實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法：

是根據(jù)一定的科學(xué)研究目的，運(yùn)用一定的物質(zhì)手段，在人為控制或模擬的條件下，排除干擾，突出主要因素，在有利情況下考察研究對(duì)象，探索研究其本質(zhì)和規(guī)律性的一種方法。

實(shí)驗(yàn)法【科學(xué)實(shí)驗(yàn)種類】定量實(shí)驗(yàn)：

測(cè)定研究對(duì)象某些數(shù)值，或在此基礎(chǔ)上求出某些因素間的經(jīng)驗(yàn)公式、定律等的實(shí)驗(yàn)。如歐姆定律、卡文迪什測(cè)定引力常數(shù)的實(shí)驗(yàn)。定性實(shí)驗(yàn)：指用來測(cè)定并判定實(shí)驗(yàn)對(duì)象是否具有某種性質(zhì)、某種因素和因素間關(guān)系等的實(shí)驗(yàn)。如赫茲證明電磁波存在的實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)：

指根據(jù)相似理論，構(gòu)造出與自然現(xiàn)象或過程原型相似的模型，通過模型的實(shí)驗(yàn)研究，間接地研究原型規(guī)律性的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)：(1)簡(jiǎn)化和純化研究對(duì)象

(2)強(qiáng)化研究對(duì)象

(3)加速或延緩自然過程

(4)模擬或重演自然過程

實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案：一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)方案包括下列幾項(xiàng)內(nèi)容：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?）實(shí)驗(yàn)原理；（3）實(shí)驗(yàn)方法；（4）實(shí)驗(yàn)器材；（5）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。要解決的對(duì)應(yīng)問題是（1）為什么；（2）做什么；（3）怎么做；（4）用什么；（5）做得怎樣。實(shí)驗(yàn)法【優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材】（1）帶電體吸引輕小物體的性質(zhì)。（洗潔精代替水）（2）大氣壓紙片托水。（塑料片代替紙片、乒乓球代替紙片)實(shí)驗(yàn)法【優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法】可以使不易成功的實(shí)驗(yàn)確保成功，可以使不易控制的物理問題變得易于控制，使不易測(cè)量的物理量更便于測(cè)量等。（1）探究物質(zhì)的吸熱能力：水和油兩個(gè)試管放入同一燒杯加熱。（2）平面鏡成像：用平面鏡是否可以？（3）做功改變物體內(nèi)能：玻璃膠槍、大針筒、探針溫度計(jì)、小葉輪。（4）牛頓第一定律:小車在3個(gè)相同斜面同時(shí)滑到平面上的運(yùn)動(dòng)情況。歸納法歸納法:是從個(gè)別或特殊的事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯思維方法.物理學(xué)中的歸納法:在物理觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從一些個(gè)別或特殊的物理現(xiàn)象，過程，規(guī)律，推出普遍的一般性的結(jié)論或原理，運(yùn)用歸納手段解決物理問題，是物理學(xué)中常用的思維方法。在所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和原理的得出中，我們幾乎都用到了此種方法。歸納法分類：完全歸納法和不完全歸納法。完全歸納法又分為簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法(按照它概括的對(duì)象是否完全)。歸納法完全歸納法:

是在考察了某類事物的全體對(duì)象后做出的歸納，完全歸納法不僅是一個(gè)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的方法，也是一種進(jìn)行科學(xué)推理的論證方法。例如：通過大量實(shí)驗(yàn)可知；磁鐵的S極與N極是相互吸引的，N極與N極和S極與S極是相互排斥的，所有同名磁極是相互排斥的，異名磁極是相互吸引的，由此歸納出磁極間相互作用的規(guī)律。歸納法運(yùn)用完全歸納法在物理學(xué)的研究中常常會(huì)遇到困難主要是：（1）我們所研究物理現(xiàn)象往往含有無(wú)限多的對(duì)象，根本無(wú)法窮舉；（2）即使所研究的對(duì)象是有限的，但是研究對(duì)象為數(shù)不少，要一一窮舉也不是一件輕而易導(dǎo)致舉的事。不完全歸納法:

實(shí)際上人們?cè)诳茖W(xué)研究時(shí)，往往只根據(jù)部分對(duì)象具有某種屬性作出概括，這種推理方法叫不完全歸納法。物理教材中不僅為這一方法提供了大量考察史實(shí)，且大量使用了實(shí)驗(yàn)歸納的手段進(jìn)行概念和規(guī)律教學(xué)。歸納法不完全歸納法在概念教學(xué)中運(yùn)用

：在物理課堂教學(xué)當(dāng)中，物理概念應(yīng)靠學(xué)生自己在歸納、總結(jié)中來獲取，教師只是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、探究、歸納，得出相應(yīng)的結(jié)論，教師在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上給予一定的說明和修正。

例：在建立壓力概念時(shí)，通過水平桌面上物體對(duì)桌面的受力分析、斜面上物體對(duì)斜面的受力分析、手按圖釘入墻對(duì)圖釘?shù)氖芰Ψ治?，研究其共同點(diǎn)，歸納出壓力的定義。初中物理教學(xué)中力、彈力、重力、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、慣性等都是由歸納法總結(jié)得出的.歸納法不完全歸納法在探索規(guī)律中運(yùn)用

：

例：在探索光的直線傳播規(guī)律時(shí)，我們選取空氣、水、玻璃、水晶等多種透明介質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光在同一介質(zhì)中是直線傳播，接著再用海波溶液（不是均勻分布的溶液）做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光在其中不是直線傳播，由此歸納出光在均勻介質(zhì)中是直線傳播的規(guī)律。在初中物理教學(xué)中牛頓第一定律、阿基米德原理、歐姆定律、二力平衡條件、桿杠平衡條件、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、光的反射定律、凸透鏡成像規(guī)律等等都是由歸納法得出的。演繹推理法演繹推理法:

在己有的定律或?qū)嶒?yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合一些概念運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推證而得出結(jié)論的過程。是由一般推出個(gè)別的過程。

如：液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律：在液體內(nèi)部選取理想液柱作為研究對(duì)象，結(jié)合平衡力的概念液柱底面所受壓力與液柱所受重力大小相等，運(yùn)用公式展開推理，得出深度為h處液體產(chǎn)生壓強(qiáng)的計(jì)算公式為P=ρgh，這個(gè)公式定量地給出了液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律，并與用壓強(qiáng)計(jì)研究不同位置壓強(qiáng)情況的定性實(shí)驗(yàn)相一致,科學(xué)性得到驗(yàn)證。串并聯(lián)電路電阻、電功的特點(diǎn)等都運(yùn)用了數(shù)學(xué)知識(shí)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出物理規(guī)律。控制變量法

控制變量法

在研究某個(gè)問題與多種因素的關(guān)系時(shí)，每次只改變一個(gè)因素，保持其他因素不變，通過分析這個(gè)改變的因素與所研究問題之間的關(guān)系，再分析綜合得出結(jié)論（或規(guī)律）?？刂谱兞糠W(xué):(1)物體的運(yùn)動(dòng)速度大小的因素？S

t(2)研究影響力的作用效果的因素？大小方向作用點(diǎn)(3)研究滑動(dòng)摩檫力大小的因素？μN(yùn)(4)物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)大小的因素？F

S(5)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小的因素？ρ液

h(6)研究物體在液體中所受浮力大小因素？ρ液

v排(7)研究決定動(dòng)能大小的因素？m

v(8)研究決定重力勢(shì)能大小的因素？m

h控制變量法聲學(xué)、熱學(xué)(9)研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)高低的因素？

弦粗細(xì)S松緊長(zhǎng)短L(10)研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素？液體溫度表面積表面空氣流速(11)研究物體吸、放熱多少的因素？

比熱容C質(zhì)量m溫度的變化△t控制變量法電學(xué)(12)研究決定電阻大小的因素？ρL

S(電阻定律)(13)研究電流大小的因素？U

R(歐姆定律)(14)研究電功大小的因素？U

I

t(15)研究電功率大小的因素？W

t(16)研究電流產(chǎn)生熱量大小的因素？I

R

t（焦耳定律）(17)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素？

線圈電流大小I線圈匝數(shù)n有無(wú)鐵芯(18)研究影響感應(yīng)電流的方向因素？

磁場(chǎng)方向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向(19)研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與哪些因素有關(guān)？

磁場(chǎng)方向

電流方向

比較法

比較法：

對(duì)不同或有聯(lián)系的兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較，從中找尋它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，從而進(jìn)一步揭示事物的本質(zhì)屬性。例：比較蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn)；比較電壓表與電流表使用的異同點(diǎn)；平衡力和作用力反作用力的區(qū)別；汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn)；

類比法類比法:也叫“比較類推法”指由一類事物所具有的某種性質(zhì)，可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種性質(zhì)的邏輯推理方法。

“先比較，再邏輯推理”--“比較”是類比的基礎(chǔ)，“比較”既要比較我們所研究不同事物即研究對(duì)象的共同點(diǎn)也要比較他們的不同點(diǎn)。研究對(duì)象之間的共同點(diǎn)是類比法是否能夠使用的前提條件，沒有共同點(diǎn)的研究對(duì)象之間是無(wú)法進(jìn)行類比推理的。類比法1．概念的類比2．公式之間的類比3．圖形的類比4．物理規(guī)律的類比（1）概念的類比水流、水壓的形成電流、電壓的形成

機(jī)械能內(nèi)能磁場(chǎng)

電場(chǎng)類比法類比法(2)、公式之間的類比第一是公式中具有相同的形式

v=s/t和p=w/t第二是物理量中具有相同的屬性

ρ=m/v和R=U/I第三是公式中的物理量具有相同的變化特點(diǎn)

v=s/t勻速和R=U/I同一導(dǎo)體類比法(3)圖形的類比A、圖形斜率的類比

stUIttvp

B、圖形面積的類比類比法(4)．物理規(guī)律的類比A.現(xiàn)代通信放飛信鴿用信鴿來傳遞信件電視廣播、移動(dòng)通信等利用電磁波來傳遞信號(hào)。B.多普勒效應(yīng)

聲波

光波·電磁波C.電荷守恒定律和能量轉(zhuǎn)化與守恒定律能量轉(zhuǎn)化與守恒定律電荷守恒定律

能量

電荷D.影響電阻大小的因素：公路導(dǎo)線E.并聯(lián)電路電流特性：分叉的河道水的流量

電流。

轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）轉(zhuǎn)換法：（1）將不可見、不易見的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的物理現(xiàn)象.

(2)將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問題.

(3)將難以測(cè)量、測(cè)準(zhǔn)物理量轉(zhuǎn)換為能夠測(cè)量、測(cè)準(zhǔn)與之相關(guān)聯(lián)的物理量。轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）1．現(xiàn)象轉(zhuǎn)換：抽象—直觀

(1）通過電流產(chǎn)生的（熱、磁、化學(xué)）效應(yīng)來判斷電流的存在電燈發(fā)光感知電流的存在（我們無(wú)法直接看到電流）（2）研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系測(cè)出溫度的改變感知內(nèi)能的變化（我們無(wú)法直接感知內(nèi)能的變化）（3）在我們研究電功與什么因素有關(guān)砝碼上升的高度電功的多少（4）電流產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)煤油溫度的變化電流產(chǎn)生熱量的多轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）（5）大氣壓強(qiáng)的測(cè)量被大氣壓壓起的水銀柱的高度測(cè)出大氣壓的值（無(wú)法直接測(cè)出大氣壓的值）（6）壓強(qiáng)液體內(nèi)部大小壓強(qiáng)計(jì)U型管內(nèi)液柱的高度差液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小（7）比較動(dòng)能的大小木塊被運(yùn)動(dòng)的小球碰撞后移動(dòng)距離的大小比較動(dòng)能的大?。?）比較重力勢(shì)能的大小木樁被落下的金屬塊撞擊后陷入沙坑中的深淺比較重力勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）（9）證明大氣壓的存在馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明大氣壓的存在(10）分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)（11）判斷物體是否帶電驗(yàn)電器上錫箔片的開合判斷物體是否帶電（12）判斷磁場(chǎng)的存在磁體會(huì)使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)判斷磁場(chǎng)的存在轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）2.理解測(cè)量工具的原理和設(shè)計(jì)

初中物理實(shí)驗(yàn)中許多測(cè)量工具，其中有一些在制作上其實(shí)就利用了轉(zhuǎn)換法。用可直接量度的量去間接表現(xiàn)不便直接觀察、測(cè)量的量。

(1)彈簧測(cè)力計(jì):彈簧長(zhǎng)度的變化量度力的大小.

(2)溫度計(jì):液體體積膨脹的多少量度溫度的高低.

(3)壓強(qiáng)計(jì):液柱高度差的變化量度液體壓強(qiáng)的變化.

(4)電流表：指針偏轉(zhuǎn)的大小量度電流的大小。轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）3.測(cè)量轉(zhuǎn)換：定義式轉(zhuǎn)換

根據(jù)定義式直接測(cè)得的物理量其定義式計(jì)算出其值(如電功率:我們無(wú)法直接測(cè)出電功率,只能通過P＝UI利用電流表、電壓表測(cè)出U、I計(jì)算得出P）。密度、功率、電功率、電阻、壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）等物理量都是利用轉(zhuǎn)換法測(cè)得的。轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化法）4.求解物理實(shí)際應(yīng)用難題：（1）求變力、變向做功：功的原理。（2）求運(yùn)動(dòng)時(shí)間：能量守恒。等效替代法

等效替代法：從事物間的等同效果出發(fā)。是將一個(gè)復(fù)雜的物理問題簡(jiǎn)化、等效為一個(gè)熟知的物理模型的方法，也是物理學(xué)中研究問題的基本方法，是物理學(xué)中轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)的具體體現(xiàn)．

1．物理量不能直接測(cè)量或比較時(shí)，通過測(cè)量與它大小相等的量或?qū)φ障嗤奈飦韺?shí)現(xiàn)。（1）用水和量筒測(cè)小石塊體積（用排水法測(cè)體積）（2）化曲為直、以輪代尺、化暗為明法測(cè)長(zhǎng)度（3）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木塊在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力（4）測(cè)量未知電阻時(shí)用變化電阻代替待測(cè)電阻（5）曹沖稱象用石塊代替大象（6）平面鏡成像特點(diǎn)：利用完全相同的兩個(gè)棋子，當(dāng)平面鏡后面的棋子與平面鏡中的像完全重合時(shí)，得到物像大小相等。等效替代法

2．為了使研究簡(jiǎn)化，往往用一個(gè)量等效地代替幾個(gè)量，這個(gè)量產(chǎn)生的效果與幾個(gè)量產(chǎn)生的效果相同。（1）研究串、并聯(lián)電路時(shí)，引入總電阻的概念。（2）研究力的效果時(shí)，用一個(gè)力代替幾個(gè)力的作用（研究物體收兩個(gè)力的情況時(shí)，引入合力概念）。

理想化方法理想化方法根據(jù)研究問題的需要和具體情況，有意識(shí)地突出研究對(duì)象的主要和本質(zhì)因素，排除次要的、非本質(zhì)的以及無(wú)關(guān)因素的干擾，通過塑造理想化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)建理想化模型從而簡(jiǎn)明扼要地解釋物理現(xiàn)象本質(zhì)的方法．通過觀察、經(jīng)驗(yàn)、想象和邏輯思維，把對(duì)象簡(jiǎn)化使其升華到理想狀態(tài)，以探求本質(zhì)的因素，揭示對(duì)象的固有規(guī)律．

理想化其實(shí)是一種科學(xué)抽象方法，它具有一定的抽象模式．首先，對(duì)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行抽象，形成一個(gè)理想客體；其次，通過想象在頭腦中模擬實(shí)際過程，把客體的顯示運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)化為一種理想化狀態(tài)，使其更接近理想指標(biāo)．

理想化方法(1)理想實(shí)驗(yàn)法：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實(shí)驗(yàn)法或科學(xué)推理法。實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理的極佳組合.

牛頓第一定律

真空不能傳聲

火箭（衛(wèi)星）飛行的原理理想化方法（2）理想化模型：為了研究問題的方便，用形象的模型來表示抽象的事物的方法。模型方法可以對(duì)學(xué)習(xí)和研究起到簡(jiǎn)化和純化作用。但每種模型的運(yùn)用條件和運(yùn)用范圍都有限定性。理想化方法例：光沿直線傳播（在我們學(xué)習(xí)中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的，比如越往上空氣越稀薄，再比如因?yàn)榭諝飧魈幉痪鶆蛐纬闪孙L(fēng)，而在光是沿直線傳播一節(jié)中我們將問題簡(jiǎn)化，只取一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，一條光線在均勻的介質(zhì)中傳播）

磁感線（磁感線是不存在的一條線，但是我們?yōu)榱吮阌谘芯看艌?chǎng)我們?nèi)藶榈囊肓艘粭l線，將我們研究的問題簡(jiǎn)化)其它：液柱,液片,光線,勻速直線運(yùn)動(dòng),盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型,杠桿示意圖,電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的工作原理圖,力的示意圖,動(dòng)滑輪等.分類法分類法：是指按照事物的性質(zhì)、特點(diǎn)、用途等作為區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)，將符合同一標(biāo)準(zhǔn)的事物聚類，不同的則分開。分類法有助于更好地認(rèn)清事物之間的關(guān)系和把握事物的特征和個(gè)性.例：固體（晶體和非晶體）摩擦（滑動(dòng)和滾動(dòng)）電流（直流和交流）電路（串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)）物體（導(dǎo)體和絕緣體）觸電（單線和雙線）放大法

放大法：有些現(xiàn)象可以明顯和直觀的觀察到，比方說花落花開，水流快慢等?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象有些不是我們能夠直接觀察到的，這就需要我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行放大，再進(jìn)行研究。把現(xiàn)象放大，把結(jié)果變得更加明顯，有助于進(jìn)一步觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有助于我們順利得到結(jié)論。例：（1）小泡沫球放大音叉的振動(dòng)。（2）觀察壓力對(duì)玻璃瓶的作用效果時(shí)我們將玻璃瓶裝水密閉，插上一個(gè)小玻璃管，將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管內(nèi)液面的變化。（3）光路的改變放大桌面受力微小形變累積法

累積法:在測(cè)量微小量的時(shí)候（量度小于測(cè)量?jī)x器的分度值），我們常常將微小的量累積成一個(gè)比較大的量。這種將較小量累積為較大量，進(jìn)行測(cè)量后，求平均值的方法叫累積測(cè)量法．將小量變大量，不僅可以測(cè)量，而且可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高測(cè)量的精確度．例：（1）測(cè)量一張紙的厚度的時(shí)候（2）要測(cè)量出一張郵票的質(zhì)量（3）測(cè)量出心跳一下的時(shí)間（4）測(cè)量出導(dǎo)線的直徑。比值定義法比值定義法：就是在定義一個(gè)物理量的時(shí)候采取比值的形式定義，它是研究物理問題的一種基本方法。分類：

第一類比值法定義的物理量共同特征是：基于控制變量的思想，比值反映的是效果，它的大小受定義式中出現(xiàn)的其他量的影響。如速度、壓強(qiáng)、功率等，

第二類比值法定義的物理量共同特征是：兩個(gè)或多個(gè)物理量的比值是常數(shù)，它反映物質(zhì)或物體屬性，其大小由物體本身所決定，與定義式中的其中的其他量沒有關(guān)系，用這種方法定義的物理量有密度，比熱，電阻、燃燒值等。乘積定義法

乘積定義法:由兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理量的乘積來定義一個(gè)新的物理量的方法，乘積定義法的本質(zhì)是一種數(shù)學(xué)累積的思想。在初中力學(xué)部分的內(nèi)容如功、動(dòng)能、重力勢(shì)能、熱量、電功、焦耳定律等概念的引入都使用了乘積定義的方法。用這種方法定義的物理量與定義式中出現(xiàn)的其他物理量有關(guān)系，它受這幾個(gè)物理量的影響，會(huì)隨這幾個(gè)量的變化而變化。以功為例，功是力的作用效果對(duì)空間的積累，所以它的大小由力和距離共同決定。極限法極限法：指用極限的觀念去分析和解決問題的一種方法。常用的方法有三種：極限假設(shè)法、特殊值分析法、臨界狀態(tài)分析法。例（1）建立全反射的概念.（2）滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng).（3）杠桿上點(diǎn)燃的蠟燭判斷運(yùn)動(dòng)情況.（4）液體壓強(qiáng)大小的判斷.微元法微元法:將研究對(duì)象或物理過程無(wú)限分割成若干個(gè)微小單元，從其中任取某一微元進(jìn)行討論分析，從而找出被研究對(duì)象或被研究過程的物理規(guī)律的一種思想方法.

“微元”要進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法(如累加，忽略高階小量等)進(jìn)而使問題求解．簡(jiǎn)單的說，微元的基本功能就是“化變?yōu)楹恪被颉盎鸀橹薄?，其核心理念就是無(wú)限分割逐漸逼近．要理解并能熟練運(yùn)用微元思想解決物理問題就要認(rèn)真體會(huì)物理教材中的微元思想的應(yīng)用．(1)化曲為直:用圓規(guī)測(cè)曲線的長(zhǎng)度。(2)化變?yōu)楹?由平均值研究瞬時(shí)值的方法——無(wú)限分割逐漸逼近（用平均速度研究瞬時(shí)速度）。表格圖像法表格圖像法:許多物理實(shí)驗(yàn)中既要進(jìn)行物理量測(cè)量，又要對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和處理，一般情況下都要設(shè)計(jì)記錄表格．有的實(shí)驗(yàn)從表格中的數(shù)據(jù)可以直接歸納出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，但是有的實(shí)驗(yàn)還需要把數(shù)據(jù)通過作圖處理才能直觀得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這里所用的方法就是表格圖像方法．如:“觀察水的沸騰”，“冰的熔解和凝固”，“研究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”、“探究電流與電壓的關(guān)系”,”重力與質(zhì)量的關(guān)系”、”同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系”等。既要設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)，又要通過直角坐標(biāo)系作圖，從圖線的特點(diǎn)、規(guī)律得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．科學(xué)方法課例運(yùn)用一知多方:是指某個(gè)知識(shí)的獲得過程是經(jīng)由了一系列科學(xué)方法的運(yùn)用.《聲音的產(chǎn)生與傳播》一節(jié)：（1）觀察法:讓學(xué)生在傾聽的同時(shí)，觀察蟋蟀翅膀的振動(dòng)，觀察琴弦、鋼尺等的振動(dòng)，觀察紙屑的跳動(dòng)、水花的飛濺、懸掛泡沫球的振動(dòng)等;（2）實(shí)驗(yàn)法;（3）歸納法;（4）理想實(shí)驗(yàn)法：從真空鈴的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到真空不能傳聲。再到空氣能傳聲，這里隱含著推理與想象的科學(xué)方法;（5）類比法:聲波和水波;（6）放大法:把振動(dòng)的音叉放在水中，激起水花四濺，讓振動(dòng)的音叉接觸懸掛的泡沫球較大幅度的振動(dòng)，這些做法都是將音叉的振動(dòng)通過別的物體間接放大了。紙屑大幅度的彈起，也使鼓面的振動(dòng)放大了;（7）替代法：聲速的測(cè)量?？茖W(xué)方法課例運(yùn)用《物體的運(yùn)動(dòng)》一章：（1）控制變量法：比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的二種方法。（2）比值定義法：速度。（3）轉(zhuǎn)換法：長(zhǎng)度測(cè)量（化曲為直），時(shí)間測(cè)量（日晷、沙漏、單擺）。（4）歸納法：機(jī)械運(yùn)動(dòng)的定義。（5）累積法：測(cè)一張紙的厚度，一根鋼絲的直徑。（6）圖像法：v---t圖,s---t圖。科學(xué)方法課例運(yùn)用《歐姆定律》“歐姆定律”是初中物理典型的規(guī)律課。物理規(guī)律的一般教學(xué)程序是

:提出問題—探索規(guī)律—表述規(guī)律—應(yīng)用規(guī)律。

分析本節(jié)教材運(yùn)用的科學(xué)方法主要有

:猜想法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、控制變量法,在處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)還用到了表格圖像法、觀察、分析法等。這些方法在前面的學(xué)習(xí)中都已進(jìn)行過顯性教育

,本節(jié)課主要是要讓學(xué)習(xí)模仿運(yùn)用這些方法來探索總結(jié)歐姆定律?？茖W(xué)方法課例運(yùn)用<溫度計(jì)>可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行下述科學(xué)方法的教學(xué)：（1