青岛市初中物理对科学方法的要求

　　科学方法是探究的工具，是连接知识与能力的桥梁，方法的运用是能力的外在表现。青岛市初中物理学科根据学生的特点，在长期的教改实验中挑选了如下的一些科学方法应用到物理探究活动中，作为学生探究与学习的有力工具。这些科学方法包含部分“物理研究方法”和“创造技法”。另外，我们还给学生提供了几种收集信息、归纳知识的方法。我们要求学生掌握的方法如下：

　　一、科学研究方法

　　在教学与检测中，要求学生记住下面16种方法的名称、常见实例，并会运用这些方法解决问题。

　　1.控制变量法：

　　(1)定义：在研究多个因素关系时，将一些因素固定不变，从而使问题简化。

　　(2)举例：研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系。

　　2.转换法：

　　(1)定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。

　　(2)举例：磁场看不见，我们撒上铁粉通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。

　　3.等效法：

　　(1)定义：两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代。

　　(2)举例：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

　　4.比较法：

　　(1)定义：找到两种东西(现象、物理量等)的相同点、不同点。

　　(2)举例：蒸发和沸腾的异同点。

　　5.类比法：

　　(1)定义：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。

　　(2)举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推测功率在定义、定义式、单位等方面也可能与速度相似。

　　6.分类法：

　　(1)定义：将许多东西根据一定的规则进行分组。

　　(2)举例：将压力效果的一些现象进行分类：针磨得尖、书包带宽、用力摁图钉……。可以从增大减小角度分，也可以从方法角度分。

　　7.模型法：

　　(1)定义：将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型去更方便地研究问题。

　　(2)举例：为研究光现象，引入“光线”这一模型。

　　8.等价变换法：

　　(1)定义：让学生把有关知识的数据、形象、动作、符号、公式、实例、文字叙述等各种信息自由地等价表示，培养学生联想能力。

　　(2)例如，在研究“压强定义”时，教师让学生将压强定义式变换为定义的文字叙述，或相反。

　　9.逆向思考法：

　　(1)定义：逆向思考法又称“反向求索法”和“反向发明法”。它是一种从现有事物原理机制的反面、构成要素的反面或功能结构的反面去思考、去求索以进行发明创造的创造技法。

　　(2)举例：在研究“电磁感应现象”时，教师让学生回顾：奥斯特所发现的现象，通电导体周围存在着磁场。即：电能生磁。教师引导学生反过来想一想，既然电能生磁，那么反过来，磁能否生电?……

　　10.放大法：

　　(1)定义：放大、扩大、变大或增加某些因素使问题更容易解决。

　　(2)举例：将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。

　　11.缺点列举法：

　　(1)定义：缺点列举法就是培养学生以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针对这些缺点找到解决的方法。

　　(2)举例：在研究了“弹簧测力计”之后，就可以对弹簧测力计进行改进：

　　①首先，让学生找出普通弹簧测力计的缺点：

　　不能记忆数据(一旦指针回零，就不能再显示刚才的数据);不能在暗处读数;不能调零;不能测压力。

　　②然后，让学生协作学习、分组讨论，就可能解决上述问题：

　　在针轨上加一塑料泡沫片;加一个小灯泡电路;加调零螺母;将弹簧测力计顶部打开，接入一受力装置与指针和弹簧连接。

　　12.缺点利用法：

　　(1)定义：缺点利用法又称“将错就错法”或“缺点逆用法”。要求教师培养学生针对所研究知识点的缺点和不足，采取将错就错、变害为利、变废为宝的方法去找到知识的应用或另一个问题的解决办法。

　　(2)举例：重力的方向竖直向下易使物体下落破碎是缺点，但同时也可以利用这一点制成打桩机、重锤，悬挂物体等等。再如，导体中电流过大，产生大量热量而引起火灾是缺点，但正是据此制成了电热器来为我们服务。

　　13.换元法(替代法)：

　　(1)定义：换元法就是让学生运用替换或代换的方法去进行创造的方法。

　　(2)举例：在现代人的婚礼上，由于许多城市禁止燃放鞭炮，因此就有人想到用气球代替鞭炮。研究透镜时，让学生用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。

　　14.组合法：

　　(1)定义：这是一种通过不同原理、不同技术、不同方法、不同现象等相组合，产生发明创造成果的创造技法。

　　(2)举例：铅笔加橡皮，瑞士军刀。

　　15.拟人类比法：

　　(1)定义：拟人类比又称“亲身类比”或“角色扮演”，是指在解决某些问题时，让学生设想自己变成了问题中的某些事物，从而去设身处地、亲临其境地感受体验问题的本质。

　　(2)举例：在研究“并联电路分流作用”时，可以让学生设想自己就是电路中流动的电荷，当遇到电阻不同的两条支路时自己会怎样前进。

　　16.逐渐逼近法：

　　(1)定义：是指在解决某些问题时，让学生设计逐渐逼近的实验及其过程，然后根据实验现象的发展趋势和走向，进行理想化推理，从而推出结论或规律。

　　(2)举例：在研究“牛顿第一定律”时，可以让学生设计阻力逐渐减小的三个斜面实验，根据实验现象得出“阻力越小，速度变化越慢”，最终进行理想化推理，得到“当阻力为零时物体做匀速运动的结论”。

　　二、收集信息、归纳知识的方法

　　要求学生能够利用下列的方法来收集信息、处理信息、分析归纳信息：

　　1.表格法：

　　例如：蒸发和沸腾异同点，可以用下列表格来说明：

　　2.图像法：

　　例如：重力和质量关系的图像如图所示。

　　注：表格和图像经常联合在一起： O m

　　例如：

　　不同温度和压强下液态酒精的比热容c/×103J·(kg·℃)-1

　　(1)图像中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是 。

　　(2)增大压强，既能使酒精的比热容 ，又能提高酒精的 。

　　3.扇形图：

　　例如：总功、有用功、额外功的关系，可用上面图形表示。

　　4.知识树：

　　例如：机械能和动能、势能的关系，可以用下列知识树表示：