1、控制变量法:就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为单一因素影响某一物理量问题的研究方法。
2、转换法(放大法):对于一些看不见,摸不着的物理现象,或不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量的方法。
3、等效替代法(等效法):在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把复杂问题简单化,将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。
5、实验推理法(科学推理法、理想实验法):有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。
扩展资料
物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。
它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
1、独立变量,即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。只有将某物理量由独立变量来表达,由它给出的函数关系才是正确的。
2、非独立变量,一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。把非独立变量看做是独立变量,是确定物理量间关系的一大忌。
正确确定物理表达式中的物理量是常量还是变量,是独立变量还是非独立变量,不但是正确解答有关问题的前提和保障,而且还可以简化解答过程。
参考资料来源:百度百科-控制变量法
参考资料来源:百度百科-转换法
参考资料来源:百度百科-等效替代法
参考资料来源:百度百科-理想模型法
参考资料来源:百度百科-理想实验法
2024-09-01 广告
一.对比(比较法):
寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比,这是一种常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同颜料混合;研究蒸发和沸腾的相同点和不同点;研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时,在应用控制变量的同时,也采用了对比的方法,比较哪一个蒸发快。
二.控制变量法
当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时,常采用只改变一个物理量,而使其余物理量保持不变,从而得出被研究物理量和改变量的关系。
如研究蒸发快慢决定因素;摩擦力大小决定因素;研究压强和压力、受力面积的关系;液体压强和液体密度、深度的关系;浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、速度的关系;重力势能大小和质量、举高高度的关系;物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系;电流和电压及电阻之间的关系;电功和电流、电压、及通电时间的关系。
三.等效替代法
根据作用效果相同的原理,作用在同一物体上的两个力,我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一,它可使我们将研究的问题得到简化。
四.实验推理法(理想化实验)
人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这下结论的?
五.转换法
对于看不见,摸不着的东西或不易直接观察认识的问题,我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它,这是物理学中常用的一种方法—转换法
六.类比的方法
两类不同事物之间某种关系上的相似叫类似,从两类不同事物之间找出某些相似的关系的思维方法,叫类比。借助类比,常能创造性地解决一些十分陌生、十分困难的问题,在物理学中,现象、属性、概念、规律、理论和描述手段等涉及的种种关系,都可以是类比的对象。
七、模型法
①为了研究的需要,把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,这种转化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教学的基础,可使物理教学简单化,形象直观化,又可使具体问题普遍化,便于学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维。
②建立模型可以帮助人们透过现象,忽略次要因素,从本质认识和处理问题;建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程,帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象。例如:①研究分子、原子结构时,提出一种结构模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石块时,把撬棒当做是杠杆模型。
八、观察法
观察法是指人们在自然存在的条件下,对自然、实验的现象和过程,通过人的感觉器官或借助科学仪器对有关物理现象,有目的、有计划地进行观察、研究的一种基本方法。
所谓“自然存在的条件”,是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态,所谓“有目的、有计划”,是指根据科学研究的任务,对于观察对象、观察范围、观察条件和观察方法作了明确的选择,而不是观察能作用于人感官的任何事物。
九、探究法:
探究法是指用科学的方法深入探讨、反复研究事物的本质和规律它既是一种研究方法,也是一种学习方法
十、累积法:
在测量的量很小时,将很多规格、性质相同的物体累加起来测量,然后除以个数算出平均值以减小误差的方法就叫累积法。
十一、比值法
17. 物理学常用“比值法”来定义物理量。请你参照下面给出的题例再举两个例子 (需说明定义的物理量名称及其数学表达式,讲明是什么物理量与什么物理量的比值及这个比值的物理意义)
例 速度 ,是路程与时问的比值;它表示物体运动的快慢。
十二、分析归纳法
归纳方法是透过现象抓本质,将一定的物理事实(现象、过程)归入某个范畴,并找到支配的规律性。完成这一归纳任务的方法是:在观察和实验的基础上,通过审慎地考察各种事例,并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法,推出一般性猜想或假说,然后再运用演绎对其进行修正和补充,直至最后得到物理学的普遍性结论。
十三、假设法
物理解题中的假设,从内容要素看有参量假设、现象假设和过程假设等,从运用策略看有极端假设、反面假设等.利用假设,我们可以方便地对问题进行分析、推理、判断,恰当地运用假设,可以起到化拙为巧、化难为易的效果。
为什么要重视科学探究?
重视科学探究源于现代社会科学与技术迅速发展的背景下,人们对物理学以及物理教育的重新认识。过去,人们通常认为物理学主要是有关自然的现象、概念以及规律等构成的知识体系。正是在这样的认识下,基础教育建立了以传授知识、强调运用知识解决实际问题的物理课程体系。随着科学技术的发展,人们认识到,物理科学不但是一个知识体系,更重要的是人类认识世界的过程。如果将人们对自然的探究以及通过探究发现的现象、规律以及建立的概念和理论视为一种社会生产活动,物理知识只是这一过程的一个“产品”。显然,物理科学作为培养未来公民科学素养的一个核心课程,仅仅重视知识的传授是不够的,更重要的是应该培养学生“生产”这些“产品”的能力,即科学探究能力。
在高中物理课程中,科学探究既是学生的学习目标,又是一种重要的教学方式。作为目标,基础教育阶段的科学探究是一种精心设计的,为培养学生的科学探究能力服务的教学活动。作为一种重要的教学方式,要求学生经历与科学家进行科学探究相似的过程,深入理解、掌握物理学的知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。
验证性实验与探究性实验有什么不同?
传统的物理课程通常通过验证性实验促进学生对物理学的理解,培养学生的物理实验能力。现在,高中物理新课程强调培养学生科学探究及物理实验的能力,强调通过探究性教学促进学生对物理学的理解。验证性实验与探究性实验作为两种不同的教学模式,主要有以下几点不同。
验证性实验是一种步骤驱使的教学活动,探究性实验是一种问题驱使的教学活动。通常,验证性实验的实验器材、实验方案通常由教科书、实验手册或教师给定、提供,在实验过程中,学生按事先制定的步骤进行实验,收集数据。学生在实验过程中“按部就班”地操作,其智力活动水平相对不高。从教学设计的角度看,验证性实验更强调行为与规则的统一。而探究性实验需要学生自己设计并进行实验,寻求答案、发现规律。例如,探究怎样使水“火箭”飞得更高或更远,学生将会面临变量的选择,变量的控制以及设计、制作或选定实验器材等诸多问题。不同的变量对应着不同的实验方案,也对应着不同的问题解决技巧。学生智力活动的水平相对较高,更强调独立的思考与行为。
验证性实验以检验已知概念或关系为主要目标,探究性实验以发现新概念或关系为重点。在验证性实验中,学生活动的中心是验证教学中已经讲述过的概念、关系或规律,例如验证牛顿第二定律。实验的结果是已知的,实验的目的是通过具体实验,促进学生进一步理解这一比较抽象的物理规律。从活动过程学生的思维特征看,验证性实验更多地体现出从抽象到具体的思维过程。在探究性实验中,学生活动中心探究未知的问题,并从中发现新的概念、关系或规律。例如,探究“火箭”装水的多少与飞行高度的关系,学生需要通过具体的实验结果,得出装多少水“火箭”能飞得最高的结论或总结出“火箭”装水的多少与飞行高度的关系。在探究性活动过程中,学生的思维更多地体现出从具体到抽象的过程。
验证性实验有助于促进学生掌握陈述性知识,探究性实验有助于促进学生掌握程序性知识。在验证性实验中,实验目的通常是促进学生对科学概念、规律这样的程序性知识的掌握与理解。与验证性实验不同,探究性实验学生则需要自己识别、区别、控制与探究问题有关的变量,并制订实验方案、选择实验器材、收集实验数据,并通过分析与论证得出结论。在这里,结论的正确与否更多地依赖于实验的过程与方法是否正确、可靠,而不是来自于书本知识。因此,探究性实验更能发展学生怎样做实验这样的程序性知识。
验证性实验的结论具有较大的确定性,探究性实验的结论具有较大的不确定性。验证性实验从实验原理到设计,从变量的选择到控制,从器材的制作到选择等都经过教材的编写者、实验器材的开发者以及教师等人员的精心设计、制作与准备,以确保学生的实验结果与所需验证的规律达到较好的一致性。验证性实验通常很少让学生面对并处理错误的、不确定的问题和概念。探究性实验则不同,探究的过程本身就是一个面临不确定结果的探索过程,也许探究活动的开始环节,如学生的猜想与假设,就决定实验不可能得到预期的结果。因此,探究性实验允许学生从错误和失败中学习,甚至将问题或错误视为一种有意义的教学资源,培养学生对科学的深入理解。
科学探究怎样评价?
从近几年我国义务教育课程的改革实践以及国外部分国家和地区在科学探究能力的考查与评价方面所做的工作来看,科学探究与物理实验能力的考查与评价呈现如下特点:
探究问题大多为生活常见的物理问题情景。如取材于学生生活中常见的斯诺克台球,就球桌桌边高度与台球反弹能量损失多少建立物理问题情景,探究球正常撞击桌边时,球与桌边接触点的高度对球的能量损失的影响。从而为设计斯诺克台球桌边高度,使得当球撞击桌边时,球的动能损失最小建立依据。
利用简单、易行的实验器材作为考查与评价学生科学探究与物理实验能力的工具。如探究小球在凹型球面振动周期问题,使用的器材为一小钢球、一凹型表盖玻璃面和一只停表。探究弹簧振动过程中的能量转化与守恒问题,使用的主要器材为一小弹簧、一有底座的带刻度尺的木棍。
精心设计实验与探究过程。配备一定数量的备用器材;制订严格的考试流程,如考试采取轮转式实验的方式进行,要为考生轮换实验留下相应的时间;学生遇到问题导致实验中途不能进行,监考人员可以给予必要的帮助,使实验能继续进行下去,以便能继续考查考生的其他实验与探究技能,但所提供帮助必须记录在案,而在实验的数据处理和分析环节则不能提供任何帮助。
注重问题之间的内在逻辑联系。实验与探究能力的考查,通常都采用开放——建构型问题。在一个共同的大背景下,按一定的逻辑关系设置若干个小问题要求解答,是一种典型的题型,也是考查考生收集信息,设计实验,运用科学概念和规律分析问题、进行交流,评估实验过程和实验结果等科学探究能力常用的一种方法。试题通常以一个物理问题为起点,通过一个个有待解答的物理问题构成的问题串,形成一个既有一定的限定,又有一定开放性的物理问题情景,以便考生能比较充分地展示收集信息、设计实验、评估实验过程和实验结果等科学探究能力。
重视在过程性评价中考查学生的科学探究能力。部分国家和地区已将对学生平时在学校开展科学探究活动的考查与评价成绩纳入毕业考试成绩之中,成为学生获得毕业文凭以及升学与就业的重要参考。
控制变量法 通过控制一个变量来研究其他变量的方法.如:研究电压电流电阻之间的关系时,常控制某两个变量一致,研究第三个变量的方法
以下不用说了,看了名字就知道了
定量实验
定性实验
调查
研究
类比 通过类似的事件研究的方法.如:电压可以类比为水流等等
等效 用其他方法\实验研究实验的方法,数学里常有这种思想
控制变量法 通过控制一个变量来研究其他变量的方法.如:研究电压电流电阻之间的关系时,常控制某两个变量一致,研究第三个变量的方法
以下不用说了,看了名字就知道了
定量实验
定性实验
调查
研究
类比 通过类似的事件研究的方法.如:电压可以类比为水流等等
等效 用其他方法\实验研究实验的方法,数学里常有这种思想