李萬銀

物理學(xué)是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合學(xué)科，隨著新課標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施會(huì)有許多新的問題出現(xiàn)，需要去探討研究，因此，物理教師不僅要掌握新的教育理念新念，新的課程內(nèi)容，還要掌握不同的物理研究方法。觀察法、建立模型法、轉(zhuǎn)換法、效替代法、控制變量法、比較法、類比法、理想實(shí)驗(yàn)法等是物理學(xué)中常用的研究方法。

觀察法：是人們?yōu)榱苏J(rèn)識事物的本質(zhì)和規(guī)律，有目的、有計(jì)劃地對事物進(jìn)行考察的一種方法，是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。簡單的講觀察法就是看仔細(xì)地看，科學(xué)觀察，它和一般的看不同，是人的眼睛在大腦的指導(dǎo)下進(jìn)行的有意識的組織的感知活動(dòng)。

實(shí)例：在學(xué)習(xí)聲音的產(chǎn)生時(shí)可讓學(xué)生觀察小紙片在揚(yáng)聲器中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，觀察正在發(fā)聲的音叉插入水中激起水花，觀察蟋蟀知了嗚叫是的情況，就會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)出聲音的物體都在振動(dòng)；除此之外還有光的反射規(guī)律；光的折射規(guī)律；凸透鏡成像；滑動(dòng)摩察力與哪些因素有關(guān)水的沸騰……

模型法：建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態(tài)用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。物理學(xué)的發(fā)展過程可以說就是一個(gè)不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

實(shí)例：研究光現(xiàn)象時(shí)用到光線模型；的示意圖或力的圖示是實(shí)際物體和作用力的模型；研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型；研究磁現(xiàn)象是用到磁感線模型；力電路圖是實(shí)物電路的模型；研究發(fā)電機(jī)的原理和工作過程用掛圖及手搖發(fā)電機(jī)模型；研究內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理用掛圖及汽油機(jī)柴油模型……

轉(zhuǎn)換法：物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。

實(shí)例：影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在；霧的出現(xiàn)可以證明空氣中含有水蒸氣；奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間存在著引力……”

等效替代法：所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復(fù)雜的問題變換成熟悉簡單的模型進(jìn)行分析和研究的思維方法，它在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。

實(shí)例：在研究同一直線上的二力的關(guān)系時(shí)引入合力的概念也是運(yùn)用了等效替代法；在電路分析中可以把不易分析的復(fù)雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；研究串聯(lián)并聯(lián)電路關(guān)系時(shí)引入總電阻（等效電阻）的概念……

控制變量法：是指討論多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)通過控制其幾個(gè)物理不變，只改變其中一個(gè)物理量從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一物理量影響某一個(gè)物理量的問題的研究方法。這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上的反映為某兩次試驗(yàn)只有一個(gè)條件不同，若兩次試驗(yàn)結(jié)果不同則與該條件有關(guān)，否則無關(guān)。反之，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關(guān)則應(yīng)只使該因素不同，而其他因素均應(yīng)相同。實(shí)例：在研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體那些因素有關(guān)時(shí)；在研究影響力的作用效果的因素；在研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)時(shí)；研究液體蒸發(fā)快慢的因素；研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)；研究動(dòng)能勢能大小與哪些因素有關(guān)；研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)與弦粗細(xì)、松緊、長短的關(guān)系；研究物體吸收的熱量與物質(zhì)的種類質(zhì)量溫度的變化的關(guān)系；研究電流與電壓電阻的關(guān)系；研究電功或電熱與哪些因素有關(guān)；研究通電導(dǎo)體在磁場中受力與哪些因素有關(guān)；研究影響感應(yīng)電流的方向的因素采用此法……

比較法：比較法是確定研究對象之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維過程和方法，各種物理現(xiàn)象和過程都可以通過比較確定它們的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結(jié)物理規(guī)律。因此，比較法是物理現(xiàn)象研究中經(jīng)常運(yùn)用的最基本的方法。

比較法有三種類型：一、異中求同的比較。即比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對象而找出其相同點(diǎn)；二、同中求異的比較。即指比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對象而找出其相異點(diǎn)；三、同異綜合比較，即比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對象的相同點(diǎn)相異點(diǎn)。

實(shí)例：汽車、輪船、火車飛機(jī)它們的發(fā)動(dòng)機(jī)各不相同但都是把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能裝置；而汽油機(jī)和柴油機(jī)雖然都是內(nèi)燃機(jī)但是從它們的構(gòu)造、吸入的氣體、點(diǎn)火方式、使用范圍等方面都有不同；再如蒸發(fā)與沸騰的比較兩者的相同點(diǎn)都是汽化過程；不同點(diǎn)從發(fā)生時(shí)液體的溫度、發(fā)生所在的部位及現(xiàn)象都不同。還可以用比較法來研究質(zhì)量與體積的關(guān)系；重力與質(zhì)量的關(guān)系；重力與壓力；電功與電功率……

類比法：所謂類比就是“觸類旁通”‘舉一反三”實(shí)際上是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理，它是根據(jù)兩個(gè)或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數(shù)學(xué)形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。

實(shí)例：電壓與水壓；電流與水流；內(nèi)能與機(jī)械能；原子結(jié)構(gòu)與太陽系；水波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成類比是科學(xué)家最常運(yùn)用的一種思維方法，由這種方法得出的結(jié)論雖然不一定可靠，但是，在邏輯中卻富有創(chuàng)造性。

總之，物理學(xué)是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合學(xué)科，各種方法合理利用于物理教學(xué)活動(dòng)中，有利于培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，全面提高其綜合素質(zhì)。