淺談初中物理實(shí)驗(yàn)的“探究方法”

周益

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》基本理念特別將科學(xué)探究納入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng).學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能，還應(yīng)經(jīng)歷一些科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，了解生活·物理·社會(huì)，逐步樹立科學(xué)的世界觀.可以說，科學(xué)探究滲透在教材和教學(xué)過程的各個(gè)部分.下文是筆者就義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》教材（蘇科版）中的一些重要的科學(xué)探究方法進(jìn)行歸納、分類、簡(jiǎn)述.

一、控制變量法

控制變量法是要研究的物理對(duì)象可能與某幾個(gè)因素有關(guān)時(shí)，為了研究某一個(gè)因素對(duì)它的影響，只改變這個(gè)因素，而保持其他因素不變，是現(xiàn)行初中物理教學(xué)中使用最廣泛的方法.

二、等效替代法

等效替代法是在保證結(jié)果相同的前提下，把復(fù)雜、陌生的物理現(xiàn)象變成熟悉、簡(jiǎn)單的物理問題的方法，在初中物理有廣泛地應(yīng)用.

三、轉(zhuǎn)換法

一些比較抽象的、看不見、摸不著的微觀物理現(xiàn)象，要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)律，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的、看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)它們.這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法”.

四、類比法

類比——指新事實(shí)同已知事物間具有類似方面.通過兩個(gè)（或兩類）對(duì)象的一些相同（或相似）屬性的比較，從而推出它們的某些其它屬性也相同（或相似）的一種邏輯方法.類比法是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性.

五、放大法

科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中常遇到一些微小物理量的觀察、測(cè)量，為提高觀察清晰度和測(cè)量精度，常需要采用合適的放大方法，選用相應(yīng)的測(cè)量裝置將被測(cè)量進(jìn)行放大后再進(jìn)行觀察和測(cè)量.初中物理常用的放大法有累計(jì)放大法、機(jī)械放大法、光學(xué)放大法等.

六、科學(xué)推理

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：“通過科學(xué)想象與科學(xué)推理方法的結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想象力和分析概括能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新.”

七、理想模型法

理想模型法是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行合理的抽象和簡(jiǎn)化，舍棄次要因素，抓住主要的、本質(zhì)的因素，建立各種易于研究的模型，使問題的處理大為簡(jiǎn)化，而又不發(fā)生重要偏移，有利于解決抽象而又復(fù)雜的物理問題.

八、圖象法

圖象是研究一個(gè)變量與另一變量之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的一個(gè)數(shù)學(xué)工具，物理探究中應(yīng)用圖象法，具有直觀、簡(jiǎn)捷、形象等優(yōu)點(diǎn).是將物理與數(shù)學(xué)相結(jié)合的過程，既是新課標(biāo)的重要教學(xué)內(nèi)容，又是學(xué)生到高中繼續(xù)學(xué)習(xí)物理的重要方法和工具.用圖象可形象地顯示物理規(guī)律，動(dòng)態(tài)的描述物理過程，直觀地反映物理量間的依賴關(guān)系，對(duì)物理概念的形成掌握，物理問題的解決很有幫助.

如晶體的熔化、凝固圖象；導(dǎo)體的電壓和電流圖象；運(yùn)動(dòng)物體的路程和時(shí)間圖象，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系（胡克定律）等.圖象有其獨(dú)特的物理意義：（1）橫軸與縱軸表示的物理量是反映所研究物理問題中的兩個(gè)物理變量，它們間的對(duì)應(yīng)關(guān)系便是所要研究的對(duì)象；（2）圖象中的點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理狀態(tài)；（3）圖象中的線對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理過程；（4）圖象中的斜率往往反映出物理問題的本質(zhì).

物理科學(xué)探究中的方法遠(yuǎn)不止這些，以上是筆者分類、歸納了現(xiàn)行物理教材最為常見用的幾種.科學(xué)探究諸多環(huán)節(jié)（發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作）中最重要的環(huán)節(jié)是找到解決物理問題的思維方法（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)），正如數(shù)學(xué)家拉普拉斯說的：“認(rèn)識(shí)一位天才的研究方法，對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步……并不比科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身的用處更少”.所以，物理教學(xué)中，我們要堅(jiān)持將物理方法滲透到課堂教學(xué)中去，就一定能取得滿意的教學(xué)效果.