紀(jì)春林

摘 要：初中物理學(xué)科決定了學(xué)生主要任務(wù)是領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。在初中階段，需要掌握的科學(xué)研究方法主要有：控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、理想實(shí)驗(yàn)法等。我們必須給予足夠的重視，并且滲透到教學(xué)活動(dòng)中，以提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。

關(guān)鍵詞：觀察法；控制變量法；轉(zhuǎn)換法等；效代替法；累積法

初中物理教學(xué)現(xiàn)狀

隨著初中物理新課標(biāo)的不斷推進(jìn)和實(shí)施，初中物理教學(xué)面對(duì)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要階段。教材中從每一個(gè)問(wèn)題的提出到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，再到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)論的得出，自始至終都穿插、滲透這各種科學(xué)探究問(wèn)題的方法，這幾年的升高中考試，對(duì)于科學(xué)方法的考察也開(kāi)始成為熱點(diǎn)內(nèi)容之一，但在初中教材當(dāng)中很少涉及這些方法，使學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)常?！盁o(wú)據(jù)可依”。因此，將初中物理中涉及到的常用的一些科學(xué)方法進(jìn)行梳理、總結(jié)是很有必要的。

科學(xué)方法在初中物理教學(xué)中的重要性

由于初中生的理解和運(yùn)用能力有限，但物理知識(shí)多數(shù)都比較抽象，那么學(xué)會(huì)一些科學(xué)方法，對(duì)他們理解和解決一些比較抽象的問(wèn)題具有很大的幫助。例如：在探究影響影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于影響滑動(dòng)摩擦力大小有正壓力和接觸面粗糙程度兩個(gè)因素，所以需要運(yùn)用控制變量法來(lái)探究這一問(wèn)題。還有，空氣看不見(jiàn)、摸不到，但我們可以利用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)空氣流動(dòng)（風(fēng)）所產(chǎn)生的作用來(lái)認(rèn)識(shí)它。這只是初中物理中運(yùn)用科學(xué)方法的很少一部分，還有許多物理問(wèn)題需借助科學(xué)方法來(lái)解決。所以，學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和掌握是非常必要的。

初中物理主要涉及到的科學(xué)方法

在初中物理階段，主要涉及的科學(xué)探究方法有觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法、比較法、放大法、理想實(shí)驗(yàn)法、歸納法、分類(lèi)法、逆向思維法等科學(xué)方法。在這里，我就觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法和累積法向大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。

（一）觀察法

實(shí)際觀察是學(xué)習(xí)初中物理學(xué)科最基本的方法，也是學(xué)生直觀了解和獲得感性材料的基本途徑。觀察法要求學(xué)生要注意力高度集中，還能排除無(wú)關(guān)因素的干擾。如在做氣體膨脹對(duì)外做功的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生只聽(tīng)到“嘭”的一聲，同時(shí)看到瓶塞被彈出，對(duì)瓶口出現(xiàn)酒精煙霧則無(wú)需注意，但這需要老師及時(shí)交代，提醒學(xué)生。在指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)，為了加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解，老師通常會(huì)用正、反對(duì)比觀察進(jìn)行講授，如探究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系時(shí)，老師會(huì)讓學(xué)生觀察增大氣壓和減小氣壓兩個(gè)正、反面的現(xiàn)象后再給出結(jié)論。

（二）控制變量法

控制變量法是把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而探究被改變這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決的科學(xué)方法。

這個(gè)方法貫穿在整個(gè)初中物理教學(xué)中，例如“探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系”，研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系時(shí)，控制導(dǎo)體的電阻不變，改變導(dǎo)體兩端電壓大小，看導(dǎo)體中電流的變化；研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變導(dǎo)體電阻大小，看導(dǎo)體中電流的變化。最后得出歐姆定律。除此之外，探究影響電阻大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素等實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及的因素都比較多，所以，就更顯示控制變量法的特點(diǎn)及重要意義。

（三）轉(zhuǎn)換法

轉(zhuǎn)換法是對(duì)于要研究的對(duì)象是一些看不見(jiàn)、摸不到、量不著的很細(xì)微現(xiàn)象或很不容易測(cè)得具體數(shù)據(jù)的物理量的規(guī)律時(shí)，把它們轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)者比較熟知的看得見(jiàn)、量的出來(lái)、摸得到的大的具體的現(xiàn)象或容易測(cè)得的物理量，再來(lái)認(rèn)識(shí)它們的科學(xué)方法。

轉(zhuǎn)化法在初中物理中也跟常見(jiàn)。比如，在探究分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于分子看不見(jiàn)、摸不到，但通過(guò)墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象就可以認(rèn)識(shí)到分子的運(yùn)動(dòng)；在探究磁鐵磁性強(qiáng)弱時(shí)，可以通過(guò)吸附在磁鐵上大頭針的數(shù)量來(lái)判斷；測(cè)不規(guī)則小石塊的體積時(shí)，轉(zhuǎn)化為測(cè)排開(kāi)水的體積；測(cè)液體壓強(qiáng)時(shí)，轉(zhuǎn)化為測(cè)液柱變化的高度差等等。還有一些物理量不易測(cè)得，如電功率、電阻、密度等。對(duì)于這些物理量，則可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)化為直接測(cè)得的物理量，再由其定義式來(lái)計(jì)算它們的值。轉(zhuǎn)化法的使用，促使學(xué)生的思維得以發(fā)散，轉(zhuǎn)化的思維方法得到訓(xùn)練。

（四）等效代替法

等效代替法是在保證某種效果相同的前提下，將相對(duì)來(lái)說(shuō)很復(fù)雜的物理問(wèn)題和過(guò)程轉(zhuǎn)化為效果相同或相等的的、比較容易研究的物理問(wèn)題和過(guò)程來(lái)研究和處理的科學(xué)方法。

初中物理中，比如說(shuō)在研究合力時(shí)，一個(gè)力與兩個(gè)力使彈簧發(fā)生變形是等效的，一個(gè)力就代替了兩個(gè)力；在平面成像的實(shí)驗(yàn)中，利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，因?yàn)闊o(wú)法真正的測(cè)出物與像的大小關(guān)系，所以利用一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來(lái)等效代替物像的大小。這些都是使用了等效代替法，尤其是平面鏡成像實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用了等效代替法后，使學(xué)生更加直觀、準(zhǔn)確地得出結(jié)論。

（五）累積法

累積法是指在測(cè)量很小的量時(shí)，常常將很小量累積成一個(gè)相對(duì)較大的量的測(cè)量方法。比如，要測(cè)量書(shū)的一頁(yè)紙有多厚，可以把一百頁(yè)書(shū)累計(jì)起來(lái)測(cè)量總的厚度，再除以一百。再如，測(cè)一顆米的質(zhì)量、計(jì)算心跳一次的時(shí)間，對(duì)于這些不易測(cè)取的物理量，均可以用累積法來(lái)測(cè)量，這樣測(cè)量出來(lái)的物理量誤差小，更接近真實(shí)值。

在探究一個(gè)物理知識(shí)或物理規(guī)律時(shí)，并不單單運(yùn)用一種方法，往往伴隨多種方法同時(shí)使用。這就要求學(xué)生要理解并掌握每一種科學(xué)方法，能夠用科學(xué)方法迅速地抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，找出解決問(wèn)題的途徑和所需條件。這也是學(xué)生綜合能力提升的表現(xiàn)。

科學(xué)方法使用的意義

學(xué)生通過(guò)對(duì)科學(xué)方法的不斷了解和掌握，不但加深了解物理知識(shí)和物理規(guī)律理解和運(yùn)用，還能將所學(xué)習(xí)過(guò)的物理科學(xué)方法靈活的運(yùn)用到新的知識(shí)中去，或者應(yīng)用于自己在生活或其他課程學(xué)習(xí)中遇到的一些問(wèn)題和情境中去，激發(fā)并提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，作為教師應(yīng)該教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象問(wèn)題、分析問(wèn)題所在和最終解決問(wèn)題的科學(xué)方法，這樣做既是發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生自主能力的關(guān)鍵，也是教師給予學(xué)生的最具生命力的教育，達(dá)到了“授之以漁”的目的。（作者單位：陜西理工學(xué)院）

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