發布時間：2023-08-29 16:35:54
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的初中物理替代法樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
[關鍵詞] 物理學 研究方法 科學
現在大力提倡素質教育,掌握科學的研究方法是中學生必備的素質。我認為,掌握科學的研究方法比單純的記住一個現象、一種結果、一項規律更重要,對學生的可持續發展尤為重要。這就要求教師在教學過程中注重對學生科學研究方法的指導,現就初中物理教學中常用的科學研究方法及實例歸類總結。物理學的研究方法有許多種,如控制變量法、轉化法、實驗推理法、等效替代法、理想模型法、歸納法、類比法、比較法、圖像法等。
一、控制變量法
在研究物理問題時,某一物理量往往受到多種因素的影響,為了確定其中一個因素對被研究對象的影響情況,首先,要控制其它因素不變,也就是排除其它干擾因素,只改變這一因素,觀察該因素的變化對被研究對象的影響情況,找出內在的規律,這就是控制變量法。控制變量法是探究性實驗中最常用的方法。初中物理應用實例:
研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受力面積的關系;
研究物體的動能與質量和速度的關系;
研究電流與電阻和電壓之間的關系即歐姆定律;
研究電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數和電流大小的關系。
二、轉化法
有些物質的形態通常是看不見的,可以通過該物質產生的各種效應來研究,也就是通過間接的方法來研究該物質。例如,風是看不見的,我們可以通過觀察風產生的效應如被風刮起的塵土、樹葉、煙、旗面、水波來判斷風向、風速。這種研究問題方法就是轉化法。初中物理應用實例:大氣壓是看不見、摸不著的,我們可以通過研究大氣壓產生的現象來認識它;電流是看不見、摸不著的,我們可以通過觀察電路中的燈泡是否發光、發光亮度來判斷電路中是否有電流以及電流的大小;磁場是看不見、摸不著的,我們可以通過觀察其中的小磁針的北極所指的方向來判斷磁場方向;在磁體周圍撒一些鐵屑來判斷磁體周圍的磁場分布情況;判斷電磁鐵的磁性強弱時,我們可以通過觀察電磁鐵能夠吸引大頭針的多少來確定;音叉發聲時的振動不易觀察,我們可以把正在發聲的音叉接觸水面,通過觀察水面的振動來判斷,也可以把正在發聲的音叉靠近并接觸用細線吊起的乒乓球,通過乒乓球的振動來判斷。在研究響度與振幅的關系時,可以在鼓面上放一些塑料泡沫顆粒,用大小不同的力敲擊鼓面時通過觀察塑料泡沫顆粒的振動的高度來判斷鼓面的振幅。
三、實驗推理法
有些特定實驗條件不易達到或不能達到,我們可以通過使現有的實驗條件逐漸接近要達到的特定實驗條件,通過現有的實驗規律進行科學推理,得出特定條件下的結論。這種研究問題的方法就是實驗推理法。初中物理應用實例:在研究牛頓第一定律時,通過大量實驗得出,在水平面上運動的小車,如果受到的摩擦阻力逐漸減小,小車的運動速度變化會逐漸減少,據此可以推理得出:假如在水平面上運動的小車不受摩擦阻力,小車的運動速度將保持不變,小車將做勻速直線運動;在研究真空能否傳聲時,把正在發聲的電鈴放入玻璃罩內,用抽氣機把玻璃罩內的空氣逐漸抽出,聽到的鈴聲逐漸減小,根據這一規律可以推理得出:假如玻璃罩內被抽成真空,在周圍的人將聽不到鈴聲,據此得出“真空不能傳聲”的結論。
四、等效替代法
某些物體的物理量由于受到實驗本身的特殊限制或因實驗器材的條件限制,不可以或很難直接進行測量,可以通過測量與之有相同效果的物體的物理量來進行研究,從而得出相同的結論,這種研究問題的方法就是等效替代法,這種方法可以使要研究的問題簡單化、直觀化,易于理解,便于操作。初中物理應用實例:在著名的“曹沖稱象”故事中,大象的質量太大,在當時的條件下不便于直接測量,可以測量與之效果相同的石塊的總質量,從而得出大象的質量;在電路中,一個電阻可以等效于幾個電阻,幾個電阻也可以等效于一個電阻,如串聯電路的總電阻、并聯電路的總電阻都是利用了等效的思想;在力的合成與分解中,若干個分力可以等效于一個合力,一個力也可以分解為作用效果相同的若干個分力。
五、理想模型法
理想模型法就是指把復雜的問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法,有時為了更加形象的描述所要研究的物理現象、物理問題,還需要引入一些虛擬的內容,借此來形象、直觀地表述物理情景。初中物理應用實例:光線、磁感線都是虛擬假定出來的,但卻能形象、直觀地表述物理情景與事實,方便地解決問題,通過磁感線研究磁場的分布,通過光線研究光傳播的路徑和方向;洪水季節,江河中的水有時會透過大壩的底層從大壩外的地面冒出來,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是連通器;杠桿是一種理想模型,杠桿在實際使用時,都會發生形變,這個形變可以忽略不計。因此,我們就把杠桿理想化,認為它無形變視為一個硬棒,從而使學生在研究時不被細枝末節的因素影響,順利地得出杠桿平衡原理。
六、歸納法
在研究某一現象的規律時,不可能也沒有必要把與之有關的所有現象都列舉出來,而是通過大量與某一現象有關的事實,從中找出共同的規律,這種研究問題的方法就是歸納法。初中物理應用實例:聲音是由物體振動產生的;光在同一中均勻介質中沿直線傳播;光的反射規律;光的折射規律;平面鏡成像特點;凸透鏡成像規律;分子運動論;晶體的熔化特點;液體的沸騰特點;牛頓第一定律,阿基米德原理;液體壓強規律;杠桿的平衡條件;功的原理;歐姆定律;焦耳定律,磁極間的相互作用規律;電磁感應;能量守恒定律。
七、類比法
有些物理現象、概念比較抽象,對學生來說比較陌生、難于理解和記憶,我們可以通過學生熟知的事物來類比,找出類似的規律,類比的對象要有相同或相似之處,這種研究問題的方法就是類比法。初中物理應用實例:用水流類比電流;用水壓類比電壓;用抽水機類比電源;用速度類比功率。
八、比較法
比較法就是找出事物之間的相同點和不同點,便于理解、記憶和區別。初中物理應用實例:比較汽油機和柴油機的構造和工作原理;比較晶體和非晶體的熔化和凝固特點;比較蒸發和沸騰的條件、劇烈程度、特點、吸熱;比較樂音和噪聲;比較電動機和發動機的構造、工作原理、工作過程、能量轉化;比較火電站、水電站、風電站、核電站,太陽能電站的工作原理、工作過程、能量轉化、以及對環境的污染和可持續發展情況。
一、控制變量法
控制變量法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其他因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，最后綜合起來得出規律的方法。這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。例如在人教版實驗教科書《物理》（八年級上冊）第一章第一節關于探究聲是怎樣傳播的實驗中，就開始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質，我們逐一研究它們分別可以傳聲時，就必須控制其它兩個因素。如果在進行該實驗時就給予學生恰當點撥，提出：“把兩張課桌緊緊地挨在一起，一個同學輕敲桌面，另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上，聽到的敲擊聲為什么就能認為是桌子傳來而不是空氣傳來的？”引導學生去分析比較，就能使學生體驗到控制變量的思想。在接著的探究影響音調、響度等因素的實驗中，把控制變量的思想對學生給予簡要的介紹，就會使學生逐步領悟到控制變量法的實質要領，為以后的探究實驗做好方法上的準備。
在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等實驗，都運用了控制變量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像規律的實驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出規律。在學生親歷實驗過程的基礎上，教師應注重引導學生進行方法的總結，使他們在思維方式上受到啟發，這樣當他們以后遇到有關的實驗設計時，就會自覺地加以運用。比如在學習伏安法測電阻之后，要求學生設計一個實驗：在上述實驗中缺少電壓表或電流表，其他器材不變，另有一個已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應該怎么辦？學生此時就可以用等效替代的思想進行設計。
三、轉換法
有的物理量不便于直接測量，有的物理現象不便于直接觀察，通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論的方法。譬如，在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出哪個電阻放熱多。教學時不妨設計一問：為什么研究電熱的功率與電阻大小的關系時，還用到似乎與實驗無關的煤油呢？引發學生的思考和討論，在小結出該實驗中煤油的作用的基礎上，進而再問：該實驗能否不用煤油而改用其他方式來觀察電阻通電后的發熱情況？這樣促使學生思維得以發散，轉換的思維方法得到訓練，設計實驗的能力也隨著提高了。
一、累積法（或叫測多算少法）
用一般的刻度尺是不能直接測量出一些尺寸很小的物體的長度或厚度的，但如果把很多這樣相同尺寸的物體累積起來，用刻度尺就能夠測量出累積起來后的總量，再用總量除以累積的個數，就能夠得到每一個物體原來的長度或厚度.
例1 某同學用最小刻度是毫米的刻度尺測量物理課本一張紙的厚度，請您幫他設計一個實驗，寫出實驗步驟.
解析： 一張紙的厚度很小，直接用毫米刻度尺無法測量出，因此必須采用“累積法”.
實驗步驟：（1） 取物理課本第1到第160頁，用力壓緊（排除紙張間的空隙）.
（2） 用毫米刻度尺量出總厚度.
（3） 用測量的總厚度除以紙的張數80（注意，一張紙有兩頁），就可以得到一張紙的厚度.
例2 有甲、乙兩種細銅絲，甲的直徑已知為a，乙的直徑未知，請不用刻度尺只借助身邊的學習用品測出乙的直徑.
解析： 細銅絲的直徑較小，且沒有刻度尺測量，這時應該想到采用等量代換，讓兩種銅絲在鉛筆上纏繞相同的長度，分別數出圈數再計算即可.
具體方法：用兩種銅絲分別在兩支相同的鉛筆上緊密（不留空隙）排繞（互相不重疊）若干圈，使它們在鉛筆上的長度相等.分別數出纏繞的圈數，設甲為m，乙為n，則乙的直徑為a(m/n).
二、替代法
用替代法可以比較方便地測量出一些曲線的長度.常用的替代法有用棉線的“化曲為直法”和用輪子或硬幣的“輪滾法”.
例3 利用中國地圖測量出南京到北京鐵路線的實際長度.
解析： 由于鐵路線是彎曲的，是不規則的曲線，較難用刻度尺直接進行準確的測量，應用等效替代法進行測量.
方法1：用棉線采用化曲為直法.用一條彈性不大的棉線重疊在中國地圖南京到北京的鐵路曲線上，在兩端點處做上記號，然后將棉線拉直，用刻度尺量出兩標記間的長度，再除以地圖上標記的比例，即可求得南京到北京的鐵路線的實際長度.
方法2：用硬幣采用輪滾法.先將硬幣順直線滾一周，用刻度尺測量出其滾動的起點和終點間的長度，即為硬幣的周長.再用該硬幣沿中國地圖上的南京到北京的鐵路線滾過，記下滾過的圈數，則鐵路線的長度=硬幣的周長×滾過的圈數，最后再除以地圖上標記的比例，即可求得南京到北京的鐵路線的實際長度.
例4?搖請只用一把量程為10 m的刻度尺較準確且較方便地測出從你家門口到學校門口的距離.
解析： 家門口到學校門口的距離較長，用所給刻度尺無法直接測量，可考慮采用“輪滾法”或“步測法”.
方法1：輪滾法.先測出自行車前輪的周長，再數出從家門口到學校門口前輪滾過的圈數，則總距離=前輪的周長×滾過的圈數.
方法2：步測法.先測出該同學正常步行20步的距離，算出一步的長度，再數出從家門口到學校門口共步行的步數，則總距離=一步的長度×步數.
三、等值平移法
在初中階段，需要學生掌握的科學探究的方法主要有：控制變量法、等效替代法、轉換法、建立模型法、實驗推理法、類比法等.現結合近幾年中考試題談談蘇科版物理教材中的涉及以上幾種科學探究方法的問題.
一、 控制變量法
控制變量法就是把一個多因素影響某一物理量的問題，通過控制某幾個因素不變，只讓其中一個因素改變，從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法.控制變量法是中學物理中最常用的探究方法，在中考中考查的力度也最大.
例題1（2011年重慶市）有兩只相同的燒杯，分別盛有體積相同的水和酒精，但沒有標簽，小李采用聞氣味的方法判斷出無氣味的是水.小唐則采用壓強計進行探究：
（1） 若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度差變化（選填“大”或“小”）.小唐把調節好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該.
（2）小唐把金屬盒分別浸入到兩種液體中，發現圖甲中U形管兩邊的液柱高度差較小，認為圖甲燒杯中盛的是酒精.他的結論是不可靠的，因為沒有控制金屬盒在液體中的相同.
（3） 小唐發現在同種液體中，金屬盒離液面的距離越深，U形管兩邊液柱的高度差就越，表示液體的壓強越.
（4） 小唐還發現在同種液體中，金屬盒距液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差（選填“不變”或“變化”）.表明在相同條件下，液體內部向各個方向的壓強.
探究方法點撥液體壓強的的大小與液體的深度和液體的密度有關.根據控制變量法的探究思想，探究液體壓強大小與液體的深度的關系時，應控制液體的密度相同，反之探究液體壓強大小與液體的密度的關系時，應控制液體的深度相同.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到控制變量法的實驗還有：探究裝滿水的玻璃杯還能裝多少回形針；探究聲音的響度與哪些因素有關；探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；探究壓力的作用效果與哪些因素有關；探究動能（或重力勢能）的大小與哪些因素有關；探究電阻大小與哪些因素有關；探究通過導體的電流與導體的電阻和導體兩端電壓關系；探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關；探究電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關等等.
二、 等效替代法
等效替代法是指在保證某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的物理過程或物理現象來替代實際的、陌生的、復雜的物理過程或物理現象的思想方法.簡言之，等效的方法就是對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，從而將問題化難為易，求得解決.
例題2（2011年江蘇省連云港市）在“探究平面鏡成像特點”的活動中：
（1） 實驗室提供了如下器材：① 厚為2mm的茶色玻璃；② 厚為5mm的透明玻璃；③ 直尺；④ 光屏；⑤ 兩只相同的蠟燭；⑥ 火柴.探究活動中應選用的玻璃板是（填序號）.
（2） 如圖所示，點燃A蠟燭，在玻璃板的另一側慢慢移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像為止，證明像與物的大小相同.
（3） 為了探究平面鏡成像的虛實，先移去后面的蠟燭B，并在原位置上放一光屏，發現在光屏上，證明平面鏡所成的像是虛像.
探究方法點撥探究平面鏡成像特點就是應用等效替代的思想.由于平面鏡成的像是虛像，實際并不存在.若像的位置確定不下來，平面鏡成像的特點便無從探究.實驗時，我們可以拿一根蠟燭在玻璃板后面來回移動，直到看上去它跟鏡前蠟燭的像完全重合，可知第二根蠟燭可以代替第一根蠟燭的虛像.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到等效替代法的還有：探究多開關復雜電路時，用簡單的“等效電路”；探究串并聯電路的電阻關系時引入“等效電阻”的概念；探究滑動摩擦力的實驗中，用彈簧測力計對木塊的拉力來替代滑動摩擦力等等.
三、 轉換法
物理學中對于一些抽象、空洞、看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用較為容易觀察或測量的與之相等或與之相關聯的物理現象獲得結論的探究方法，這方法叫轉換法.轉換法中可以被轉換的對象很多，可以是物理模型、探究對象和探究方法，也可以是某個圖形，某個物理量.
例題3（2011年江蘇省淮安市）如圖所示，將一根直導線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行.接導電路后，觀察到小磁針偏轉.
（1） 實驗探究的是通電直導線周圍是否存在
（2） 改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向也發生改變，表明.
（3） 實驗中小磁針的作用是.
（4） 實驗中用到的一種重要科學探究方法是
A. 類比法 B. 轉換法
C. 控制變量法 D. 等效替代法
探究方法點撥首先要知道通電導體周圍的磁場是看不見的，通過小磁針的偏轉可以間接知道通電導體周圍磁場的存在，這就是轉化的思想.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到的轉換法還有：通過墨水的擴散現象來認識分子的無規則運動；通過馬得堡半球實驗證明大氣壓的存在；通過觀察木樁被落下的金屬塊撞擊后陷入沙坑中的深淺來比較重力勢能的大小；通過電流產生的效應來判斷電流的存在；通過電磁鐵吸引大頭針的多少來比較電磁鐵磁性的強弱等等.
四、 建立模型法
建立模型法是指把復雜問題簡單化、摒棄次要的條件，抓住主要的因素，對實際問題進行理想化處理，構建理想化的物理模型，稱為建立模型法.有時為了更加形象地描述所要探究的物理現象或物理問題，還需要引入一些虛擬的內容來直觀、形象的表達物理情境.如磁感線都是虛擬假定出來的，但它們卻可以直觀、形象地描述磁場的分布.
例題4（2010年江蘇省無錫市）自從湯姆遜發現了電子，人們開始探究原子內部結構.科學家提出了許多原子結構的模型，在二十世紀上半葉，最為大家接受的原子結構與下列哪個圖形最相似（）
探究方法點撥大家首先要在頭腦中再現學習過的原子結構的模型：原子由位于原子中心的原子核和核外電子組成，核外電子在原子核的引力的作用下，繞核高速運動.這與太陽系十分相似，太陽系中太陽位于中心，行星在引力作用下繞太陽運轉.它們在空間結構和運動方式上都是相似的.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到建立模型法的還有：通過光線探究光的傳播路徑與方向；杠桿也是一種理想化模型，由于受力的作用會引起或大或小的形變，在探究物理問題時可以忽略不計等等.
五、 實驗推理法
實驗推理法在物理學的探究過程中有重要的作用.它是在觀察實驗的基礎上，進行合理的推理，得出結論，達到認識事物本質的目的.它既要以實驗事實作基礎，但又不能直接由實驗得到結論.
例題5 （2010年江蘇省鎮江市）如圖是探究“阻力對物體運動的影響”的過程．
（1） 根據圖中情景可以判斷以下說法正確的是（）
A． ①是假設，②③是實驗事實，④是實驗推論
B． ①②③④都是實驗事實
C． ①②是實驗事實，③④是實驗推論
D． ①②③是實驗事實，④是實驗推論
（2） 每次讓小車從斜面同一高度由靜止滑下，記下小車最終停在水平面上的位置，可知小車受到的阻力越小，小車運動的路程越；其中運動的小車在木板上最終停下來，是因為小車在水平方向上受（選填“平衡力”“非平衡力”或“不受力”）.
探究方法點撥對于實驗推理法一定要明確，來源于實際實驗，經過合理的外推得出．所以要分清哪些是事實，哪些是合理的推論.第（1）小題前3項我們都可以觀察到實際的現象，故它們都是事實．而第4項無法通過觀察得出，但是我們可以由合理的外推得出，故是一種推論.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到實驗推理法的主要有：我們在探究空氣能傳聲的實驗中，逐漸將真空罩內的空氣抽出，聽到罩內的鬧鐘的聲音逐漸變弱，于是我們推理得出將真空罩內的空氣抽完（即真空），就聽不到鬧鐘的聲音了，從而得出“聲音不能在真空中傳播”的結論等等.
六、 類比法
類比法是指為了把要表述的物理問題說的清楚明白，常常用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明那些抽象的、無形的、陌生的事物.通過類比使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識，找出類似的規律.
例題6學生學習電學知識時，在老師的引導下，聯想到如圖所示的力學實驗現象，進行比較找出相類似的規律，其中不正確的是（）
A. 水壓使水管中形成水流；類似地，電壓使電路中形成電流
B. 抽水機是提供水壓的裝置，類似地，電源是提供電壓的裝置
C. 抽水機工作時消耗水能，類似地，電燈發光時消耗電能
D. 水流通過渦輪時，消耗水能轉化為渦輪的動能；類似地，電流通過電燈時，消耗電能轉化為內能和光能
探究方法點撥本題所涉及到的水壓――電壓，水流――電流，抽水機――電源，水能――電能等，都非常類似，故A、B、D都對.但C中提到的“抽水機工作時”給水增加機械能,并不消耗水能，所以是錯誤的.
觸類旁通蘇科版物理教材中涉及到類比法的知識主要有：探究電流時類比水流；探究分子內能時類比物體的機械能；學習功率時類比速度；學氣壓時類比液體壓強；探究電磁波時類比水波等等.
關鍵詞： 科學研究方法 教學資源 中學物理教學 指導思想
1.引言
在中學的物理教學實踐中適當地引入科學研究的方法，對于全面提高學生的科學素養與探究能力具有重要作用。通過科學研究的學習方法，可以讓學生從被動地接受知識轉變為主動地獲取知識，培養學生實事求是的科學態度及勇于創新的探索精神。因此，中學物理教師應當在教學實踐中多引入科學研究的課程資源及方法，為學生的終身學習發展奠定基礎。
2.科學研究方法的指導思想
2.1創設問題情境，激發探究興趣。
作為物理教學實踐的新模式，科學研究的方法堅持培養學生實事求是的科學態度與勇于創新的探索精神，力爭不斷提高學生的科學探究能力。采取新的教學模式將更有利于引導學生真正地理解物理學中抽象難懂的知識，激發學生的學習興趣，讓他們積極地探索物理世界的奧秘。在物理教學實踐中，可以通過創設問題情境吸引學生，通過他們自身的認知沖突發現其中的問題，激發他們探究的欲望，這樣一來他們便會主動地學習物理知識，進行深入探索，達到鍛煉創新精神及動手操作能力的目的。具有代表性的做法就是開發課本資源、創設問題情境和巧設演示實驗、創設問題情境這兩種。
2.2引導猜想，培養探究方法。
在物理學習過程中猜想是一種重要的學習手段，只有對問題有了一定的猜想，學生才愿意探索研究。在物理學史上，很多偉大的發明都是先通過猜想進行的。因此，教師應當鼓勵和引導學生大膽猜想，不論學生的猜想是否準確合理，教師都要給予肯定的評價，然后引導他們通過實驗探究的方法驗證自己的猜想。具體可以采取借助簡單實驗引導猜想和練習生活經驗進行合理猜想這兩種手段進行猜想訓練。
2.3設計實驗，培養探究能力。
科學研究是否能夠順利實施是一個重要問題，科學合理的實驗方案是這一問題的主要制約因素。科學研究能力的培養是一個長期過程，再加上學生缺乏實驗經驗，這個過程就需要教師進行細心的鼓勵與指導，充分利用多種手段與研究方法進行試驗活動的研究。在經過幾次的指導實驗以后，就逐步將主動權交給學生，讓學生自主完成研究。在遇到一些研究內容高于生活經驗常識的問題時，教師就要適時進行引導，用一些相同性質、結論的實驗代替那些無法實現的探究內容，讓學生更容易理解，接受。
3.中學物理中常用的科學研究方法
3.1控制變量法。
初中物理學中常常采用控制相關變量的方法研究多因素的問題，這樣就可以通過保持其他因素不變，只改變一個因素的方法研究相關問題，最后進行綜合整理，這就是科學研究中應用最廣泛、最重要的思想方法——控制變量法。初中物理中常見的實例有，探究影響力的作用效果的因素，探究二力平衡的條件，探究物體的吸熱效果與物質的種類、質量、溫度變化關系，探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關，等等。
3.2轉換法。
轉化法就是將物理學中不常見、不易直接測量或者觀察的物理量通過生活中常見的現象、物理量進行替換。但是這種方法有一個前提就是必須保證所替換的物理量、現象之間具有相同的效果與性質。在初中物理中常見的實例有，影子的形成可以證明光沿直線傳播、運動的物體能對外做功證明它具有能量、擴散的現象可以證明分子做無規則運動。最具典型的代表實驗就是，研究牛頓第一定律而做斜面小車的實驗時，對于運動物體在不受力作用下會不會一直運動下去進行研究，我們可以通過探究真空不能傳聲的實驗進行解釋。我們無法制造真空的條件，但是我們可以通過觀察密閉容器中空氣越來越少時傳出來的聲音也越來越小來進行推理，當密閉容器中沒有空氣時也就沒有聲音在傳出來。這樣我們就可以推理到小車的實驗，當阻力越來越小來觀察小車運動的距離和速度變化快慢，這樣就能設計出牛頓第一定律的相關實驗。
3.3等效替代法。
等效替代法就是將一些復雜的物理問題與物理變化通過一些簡單的物理問題進行轉化，在轉化過程中必須保證效果、特性與關系的相同。初中物理中常見的實例有，將總電阻的概念引入到研究串、并聯電路電阻實驗，用引入合力的方法研究同一直線上二力的關系，等等。
在初中物理學中應用的科學研究方法還有很多很多，例如建立模型法、類比法、理想實驗法、比值定義法、積累法、比較法、歸納法、圖像法，等等。
4.結語
在初中物理教學中應用科學研究的方法是一個值得思考和探索的課題，同時需要學校及教師進行不斷完善。在進行科學研究的教學模式中，要以學生為主體，讓學生真正參與其中，成為探究學習的實踐者，增強探索精神與創新能力，這樣才能讓初中物理教學達到更好的效果，為學生終身的學習發展奠定基礎。
參考文獻：
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一、精心創設情境、調動學生學習興趣
“最好的學習動機，乃是學生對所學材料本身發生興趣。”布魯納的這一句話道破了學習興趣是有效學習的原動力所在。而學生的學習興趣并非是與生俱來的，這就要求我們教師結合教學內容和學生的具體學情，通過教學手段和教學方式的轉變，從學生的學習心理需求出發，進行學習情緒的調動與興趣的激發。
1.超出預期，引發好奇
從初中學生的學齡特點來看，學生的注意力難以持久，學習情緒容易受外界干擾而發生波動。因此，課堂教學過程中，就需要我們教師不斷地激發學生興趣，制造一些超出學生預期的物理現象，引發其好奇心，維系其學習注意力和內在的學習動機。
例如：筆者在和學生一起探究“液體沸點與氣壓大小變化的關系”時，筆者事先并沒有進行實驗的演示，而是讓學生自由猜想實驗將有可能出現的結果，目的在于引導學生有目的地對實驗進行觀察，接著筆者再演示實驗，觀察到“原來停止沸騰的水澆冷水后重新沸騰”的物理現象，這一實驗現象顯然超出學生的原有預期，激發了學生好奇心，個個都持有懷疑的態度，從其內心生成要親身驗證的學習心理需要，進一步探究顯得順理成章。
2.聯系生活，激發興趣
物理源于對生活的發現，用于生活又是學習物理的目的之所在。從生活中揀選素材作為教學資源讓學生感覺親切，同時感受到學習的價值所在，從初中物理課本的編排來看，教材中也有許多選自于生活的精美插圖，這給我們教學提供了一條誘發學生的求知欲望，激發學習興趣的有效途徑，同時，生活化的圖景給學生提供了豐富的感性材料，有助于學生對教學內容的理解。
例如，筆者在和學生一起學習“噪聲”一節內容時，如果空洞的說教控制噪聲有哪些措施，學生勢必感覺枯燥，難以記住，如果能夠聯系教材中的插圖，從表象出發，直觀化分析，學生很容易將控制噪聲的具體措施與插圖反映的內容聯系起來，增加了對具體措施的理解度。
二、鋪設探究平臺，引領學生拾級而上
1.以問題為中心，串接教學內容
傳統教學模式下，教師“滿堂灌”，這一做法無疑剝奪了學生思考的發現的權利，教師的越俎代庖式教授，學生只能做到知其然，新課程背景下，越來越多的教師意識到應該用任務和問題來串接課堂，應當仔細分析學生的學情后，在學生的最近發展區內動態地設置問題，一環扣住一環地，幫助學生從未知走向已知，很自然地完成知識重難點的突破。
例如，筆者在和學生一起探究“滑輪”一節內容時，筆者首先布置了一個任務讓學生自己組裝滑輪來激發學生的學習興趣，學生有了具體的任務都動手操作起來，接著給學生分成學習小組，要求他們合作嘗試著用自己組裝的滑輪提升重物。學生通過上述任務的完成獲得一定程度的感性認識，在此基礎上，筆者進行了問題的設置。
問題1：你們在操作中，借助于滑輪有幾種方法來提升物體呢？
大部分小組只組裝出定滑輪，不過個別小組組裝出動滑輪，于是筆者進行了如下的追問。
問題2：老師發現我們大多數小組都是將物體掛在繩子的下面，將繩子繞過滑輪來把重物拉高的，想一想如果我們將物體掛在滑輪下面，我們同學再試一試是否可以組裝成裝置來提升重物呢？
問題3：在使物體上升的過程中，兩個滑輪有什么區別嗎？
在問題2和問題3的引導下，學生進一步嘗試，不僅僅能夠組裝到兩種提升裝置，而且在對比中，對定滑輪和動滑輪有了初步的認識，概念得以初步建立。在此基礎上，可以進一步設置問題。
問題4：使用滑輪來提升重物有什么好處呢？
引導學生從拉力的大小和方向進行考慮，為進一步探究做了良好的鋪墊。
2.滲透物理思想方法，提升探究品質
從新課程教學目標來看，初中物理教學不應該僅僅教授給學生知識，在教學過程中滲透物理思想方法更為重要，物理思想方法是比知識內容更高層次的物理素養，思想方法是保證學生能順利完成知識探究的必備素養，物理思想方法的滲透符合物理學科特點，同時我們也可以看到物理思想方法也比較多。
下面談談初中物理實驗涉及的幾種探究方法.
一、控制變量法
一個物理量可能要受到多個物理量因素的影響和制約，那么在討論這個物理量與其中某個因素的關系時，需要先控制其他的幾個因素不變，來確定相關物理量之間的關系，這種方法即“控制變量法”.
在初中物理教學中有許多概念或規律的探索過程都要用到控制變量法.
例如，在探究“聲音是怎樣從發聲物體傳到遠處的”時，教師可讓一個學生在桌子一端敲擊桌面，另一個學生在另一端聽聲音，一次貼在桌面上聽，一次只是貼近桌面.發現兩次都能聽到聲音，引導學生分析這兩次聲音分別是通過桌子和空氣傳來的，從而說明聲音是要靠介質傳播.同時，讓學生比較兩次聽到聲音的大小，從而認識到聲音在固體中比在空氣中傳播得快，即固體傳播聲音能力強.這里，一定要強調實驗中需要控制的變量就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同，使學生體驗到控制變量的思想.
二、轉換法
對于不易研究或不好直接研究的物理問題，通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫“轉換法”.
例如，在研究“電熱的功率與電阻關系”時，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出哪個電阻放熱多，進而再問：該實驗能否不用煤油而改用其他方式來觀察電阻通電后的發熱情況？這樣，促使學生思維得以發散，轉換的思維方法得到訓練，設計實驗的能力也隨著提高了.
轉化法可以通過轉換研究對象、空間角度、物理規律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態、時間角度等達到化繁為簡，化難為易，間接地解決問題，從而培養學生的想象設計能力和創造性思維品質.
三、等效法
所謂“等效法”就是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法.“曹沖稱象”運用的就是一種等效替代的思想，他是用石頭替代了大象，巧妙地測出了大象的重力.當測量器材無法直接測量某個物理量時，就要設法用可以直接測量的物理量來取代不能直接測量的物理量.
例如，在測量“不規則容器的容積”時，只需要把該容器裝滿水，測量水的體積即為該容器的容積.
采用此方法時，要注意的是直接測量的與不能直接測量的物理量之間要有內在的聯系.
等效替代是物理實驗成功、重要的方法，物理學中的相關定律、定理、公式、原理都是以替代思維成立的基礎為出發點的.還有許多物理量的測量都用到了等效替代法.
四、類比法
兩類不同事物之間某種關系上的相似叫類似，從兩類不同事物之間找出某些相似的關系的思維方法，叫類比.借助類比，常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題，在物理學中，現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關系，都可以是類比的對象.
例如，在講“電磁感應現象”時，教師可把磁感線與一根根拉緊的棉線相類比，導體類比于一把刀，導體在磁場中運動就相當于刀子在棉線中運動，只要刀子在運動中能切斷棉線，導體就在做切割磁感線運動，這樣學生就容易理解和掌握.
關鍵詞：物理教學；研究方法；方法應用
中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2015）11-0309-01
巴甫洛夫認為："重要的是科學方法，科學是思想的總結，認識一個科學家的方法遠比認識他的成果價值要大。"所以科學方法的學習對以后學生學習科學知識奠定了扎實的基礎。，我們在教學中要十分重視科學方法的培養，以便培養學生科學探究精神、實踐能力和創新意識，幫助學生提高素質。近幾年的中考中，科學方法的考察已逐漸成為熱點內容之一。
探討各種研究方法在中學物理教學中的應用研究，從物理五大部分：聲學、光學、熱學、力學、電學方面闡述物理思維法在中職物理課程中的實際運用，掌握了物理研究方法在物理學習中的應用，對我們進行物理課程學習和物理實驗是相當有幫助的。
只要學生掌握了科學的物理方法，就擁有了打開物理知識殿堂的鑰匙。
1.控制變量法
自然界中的各種現象并不是孤立存在的，而是相互聯系的，因此事物絕不僅僅只受一個因素的影響，而是受相互交錯的多種因素的共同影響。簡單地說，控制變量法是一種研究問題的方法，在研究某一物理量與多個因素的關系時，先使一個因素變化控制其余的因素不變，從而逐一研究出此物理量與所有因素的關系，這樣就把多因素問題變成多個單因素的問題。
在初中物理教學中有許多概念或規律的探索過程，都要用到控制變量法。例如，在探究"影響滑動摩擦力大小的因素有哪些？學生首先通過生活經驗猜想：1、可能與壓力大小有關，2、可能與接觸面的粗糙程度有關。這里涉及到一個量與兩個因素的關系：壓力、摩擦力。在實施科學探究的過程中，為了驗證猜想1是否正確，要使小木塊始終在同一水平面上做勻速直線運動，只是改變小木塊對水平面壓力的大小；為了驗證猜想2是否正確，就要使小木塊對水平面的壓力不變，只是改變水平面的粗糙程度，依然讓小木塊做勻速直線運動。這樣就較好地控制了變量，從而能夠得出正確的結論。在這里，一定要強調實驗中需要控制的變量就是壓力或接觸面的粗糙程度，使學生體驗到控制變量的思想，為以后的探究實驗作好方法上的準備。
初中物理用到控制變量法的實驗還有：還有，研究通過導體的電流I與導體兩端的電壓U和導體的電阻R的關系時，要研究電流I與電壓U的關系，需要保持電阻R不變；若要研究電流I與電阻R的關系，需要保持電壓U不變。課本中研究影響電阻大小的因素、焦耳定律、研究影響電磁鐵磁性強弱的因素、研究影響壓力作用效果的因素、研究影響液體壓強的因素、阿基米德原理等用的研究方法也都是控制變量法。
控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法。通過控制變量法，可以讓我們很方便的研究出某個物理量與多個因素之間的定性或定量關系，從而能得出普遍的規律。
2.轉換法
所謂轉換法，是指通過對研究對象、物理狀態、物理規律、思維角度、物理過程、物理模型等的轉換，達到化繁為簡，化難為易，使問題巧妙獲解的一種思維方法。在物理實驗中，有很多物理量，由于其自身屬性關系或者由于條件限制，難于用儀器和儀表直接測量或者難以達到測量的準確度，就可以根據物理量之間的定量關系和各種效應把不易測量的物理量轉化成可以（或易于）測量的物理量進行測量，之后再反求待測物理量的量值，這種方法就叫轉換法。
有的物理現象不便于直接觀察，如分子、電流、磁場等，看不見、摸不到，我們可分別通過紅棕色的二氧化氮和空氣的擴散現象、電流產生的效應、磁場中小磁針的偏轉來認識并研究它們。
有的物理量不便于直接測量，如電阻、電功率等量不宜直接測量，我們可轉化成用電壓表、電流表分別測出電壓U和電流I，然后分別由公式R=U/I、P=UI計算出電阻和電功率。
2.1轉化法在物理實驗現象方面的應用。在研究電熱與什么因素有關時，電熱的多少是無法直接"看出"的。怎么辦呢？我們可以轉化一下思維，電熱能使煤油溫度升高，煤油吸收的熱量越多，溫度升的越高，我們只要比較煤油溫度的高低，不就知道了電熱的多少了嗎？還有，磁場看不見、摸不著，那磁場真的存在嗎？我們把小磁針放在磁體周圍，可通過觀察其是否轉動來確定。電磁鐵磁性的強弱無法用肉眼判斷，可轉換為通過其吸引大頭針數量的多少來判斷，吸引的越多說明磁性越強。教材中在物理實驗現象方面應用轉化思維的非常多。我們將小球的動能轉化為對小木塊做的功，被推動距離越遠則動能越大；把測滑動摩擦力的大小轉換成測拉力的大小；根據小燈泡是否發光來推斷導線中是否有電流。
2.2轉化法在測量方面的應用。測不規則物體的體積時轉換成測物體排開水的體積；我們測曲線的長短時轉換成細棉線的長度；在測量滑動摩擦力時轉化成測拉力的大小；在測量大氣壓強時轉化成測被大氣壓壓起的水銀柱的壓強；密度、壓強、功率、電阻、電功率等的測量都運用了測量轉換。
還可以依據水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮來反映物體溫度的變化情況，從而制成溫度計。再如，利用彈簧在一定限度內，所受的拉力越大伸長越長的原理來制成了彈簧測力計。
3.類比法
類比方法最早是由亞里士多德提出，是一種推理方法。它是指為了把要表述的物理問題說的清楚明白，人們常常用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明那些抽象的、無形的、陌生的事物。通過類比使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識，找出類似的規律。
在物理學中有較廣泛的應用。例如為幫助學生理解電流和電壓，可以把電流、電壓與水流、水壓進行類比。抽水機提供了水壓，水壓使水沿著一定的方向流動形成水流，水流通過渦輪使渦輪轉動消耗水能；電源提供電壓，電壓使電荷做定向移動形成了電流，電流通過電燈消耗電能。學習原子結構時，把電子繞原子核高速旋轉的原子結構模型與九大行星繞太陽運轉的太陽系進行類比。形象直觀的比較，很容易被學生理解記憶牢固。
教材中涉及到類比法的知識主要有：研究電流時類比水流；研究分子內能時類比物體的機械能；學習壓強、功率時類比速度；學氣壓時類比液體壓強；研究電磁波時類比水波，等等。
4.等效替代法
有一個廣為人知的歷史故事──曹沖稱象。他運用的就是一種等效替代的思想，他是用石頭替代了大象，效果相同，巧妙地測出了大象的重量。
在研究物理問題時，用一個物理量代替其他的物理量，物理效果相同，這種使物理問題簡單化的科學思維方法叫做等效替代法。運用這樣的方法可以使所要研究的問題簡單化，直觀化。例如用合力替代各個分力；在電路中，若干個電阻，可以等效為一個合適的電阻，即串聯電路的總電阻或并聯電路的總電阻。
總之，在初中物理教學中，蘊含著許多科學方法，我們既不能視而不見的忽視它，又不能唯方法講方法，要時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中，恰當點撥。上述幾種方法是中學物理教學中比較常用的一些方法，我們要重視對學生進行這些科學物理方法的培養，引導學生選擇合適的物理方法解決物理問題，從而培養學生的創新精神，提高學生的科學素養。
參考文獻：
[1]《"轉化法"在初中物理中的教學》趙爽秋
