浅谈初中物理教学中的科学实验方法

张馨意

【摘 要】初中物理课教什么？一些人的答案是：物理知识。笔者的答案是：以知识为载体，教给学生学会、发现、创造新知识的科学方法。当前的初中课程改革更加明确地提出了初中物理知识教学必须与科学方法教育有机结合。为培养学生的科学探究精神、实践能力和创新意识，帮助学生提高素质，在教学中就要十分重视科学方法的培养。

【关键词】科学方法；培养；引导

在初中物理教学中，不仅要教给学生物理知识，更重要的是要引导学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程，从而培养学生获取知识及分析和解决问题的能力。而物理教学中蕴含着大量的科学方法，我们必须适时向学生介绍、点拨，使学生在学习活动中去体验、体会这些科学方法，逐步提高探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。下面，笔者就来谈谈初中物理教学中的几种科学方法。

一、控制变量法

“控制变量法”是指在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，运用了控制变量法。控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。通过控制变量法，可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系，从而能得出普遍的规律。

二、等效替代法

在物理学中，将一个或多个物理量用另一个物理量，将一个物理状态或过程用另一个物理状态或过程来代替，得出相同的结论，这样的方法称为等效替代法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出平面镜成像的特点。我们在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。

三、转换法

所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。

例如，在探究电流热效应与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。

四、类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。

例如在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然，这里还可以用其他方式来类比，充分发挥学生的主观能动性，还可以找到更符合学生实际的类比方法。

五、建立理想模型法

纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，在模型与事实基础很好吻合的前提下获得的。伽利略和牛顿构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年，对带电体、磁体周围空间存在的物质，设想出电场线、磁场线的模型，并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布形状，从而建立了场的概念。

在初中教材中，我们熟悉的理想化模型有：杠杆、轮轴、连通器、薄透镜、光线、磁感线等等。正是引入了这些理想化的物理模型，才得以使我们面对许多复杂的现实问题，通过简化处理能够比较顺利地予以解决。

六、图像法

图像法是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图像来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。在实验中，教师也可以有意识地引导学生采用图像来处理数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流为纵轴，作出的图像为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等额规律。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律，能很好的地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。

总之，在初中物理实验中，蕴含着许多科学方法，我们既不能视而不见忽视它，又不能为了方法而讲方法，要时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力。endprint