[初中物理科学研究方法荟萃] 科学研究的方法是什么

时间：2019-05-22 03:22:26　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　初中物理教材中渗透着大量的科学研究方法，这些方法的掌握和应用对学生学习知识、提升能力、提高科学素养方面有着非常重要的意义，现将教材中的常见方法归类整理如下. 　　1 观察法
　　物理是一门以观察、实验为基础的科学.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得来的.如著名的马德堡半球实验，通过观察法证明大气压的存在.教材中的实验：长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测定，要求学生认真细致地观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，大部分均采用观察法.
　　2 控制变量法
　　所谓控制变量法，就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时，往往控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验：影响电阻大小的因素；影响滑动摩擦力大小的因素；影响液体内部压强大小的因素；影响液体浮力大小的因素；影响压力作用效果的因素；影响蒸发快慢的因素；影响电功大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.
　　3 累积法
　　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大的量再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时，我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100，便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量，一次心跳的时间，细铁丝的直径等均可用累积法来完成.
　　4 比较法
　　当两个物理现象具有某种相同或相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同求异，认清它们的内涵和外延，有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,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；比较汽油机和柴油机的异同点；对比电动机和热机的异同点；比较电压表和电流表的使用方法；比较凸透镜和凹透镜；比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.
　　5 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，那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”；等效电路图；等效替代法测电阻；在平面镜成像的实验中，因为我们无法真正测出虚像的大小，我们就利用两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛作为光源，把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合，从而验证物与像的大小相等，也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.
　　6 物理模型法
　　在分析和解决物理问题时，突出主要因素，忽略次要因素，对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟，称为物理模型法.如光线模型；磁感线模型；电路图的建立，用图示的方法表示力；连通器模型；杠杆模型；轮轴模型；斜面模型.
　　7 科学推理法
　　我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理，得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.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得越远的知识结合起来，我们就推理出：如果物体在绝对光滑的平面上运动，它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时，当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时，我们就推理出：真空不能传声.
　　8 放大法
　　在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察，我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶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变化放大成玻璃管内液面的变化.
　　9 类比法
　　我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象，我们通过熟悉的水流的形成，水压使水管中形成水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能（抽象）时与物体的动能（具体）进行类比，学习功率时，将功率与速度进行类比；用水波类比声波，照相机类比眼睛等.
　　10 转换法
　　如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如：分子的运动，分子看不见、摸不着，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象来认识它；电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不着，也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验：测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小；测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强；研究物体内能时，我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化；在研究焦耳定律时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度；我们在探究动能的影响因素时，就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近；探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.
　　11 归纳法
　　归纳法就是从总体中选出足够数量且有代表性的样本，通过样本信息来推断总体信息的方法.如铜能导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电；在阿基米德原理中，为了验证F浮=G排，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浮=G排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性；在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验来验证F1×L1=F2×L2，使用的就是归纳法.除此之外，一切发声的物体都在振动，导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关的结论都是应用归纳法得出的.
　　值得注意的是，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.如在研究电阻的影响因素时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻大小转换成电流的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）和控制变量法，可见各种研究方法是相互联系的,其分类方法也没有绝对的界限，在研究问题时可综合应用.

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