时间：2023-08-24 17:14:59
导语：在初中物理等效替代法的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
所谓等效替代法，是指我们探究物理现象和规律时，为了使较复杂的问题简化，变得直观，或者因实验本身的限制，或者因实验器材的限制，不能直接观察、揭示其规律的，常用一个与之相似或有共同特征的、等效的直观的现象来代替的方法.
下面我就用具体的实例谈谈这种方法的作用以及如何用这种方法解决实际问题.
1.化“虚”为“实”
例1在探究平面镜成像特点的实验中，如何确定像的位置，如何探究像与物的大小关系、它们到镜面的距离关系等等.苏科版八年级物理课本上的实验是利用玻璃板作为平面镜，这个实验中把棋子A放在玻璃板前作为物体，向镜子里面观察，可以看到它在平面镜后面所成的像，然后用另一棋子B在平面镜的另一侧来回移动，直至与A的像重合，从而替代棋子A的像，根据棋子B的位置来确定棋子A的像所在的位置.通过观察该棋子B能否与棋子A的像重合，来比较像与物的大小，所以要求这两个棋子必须，这种方法就是物理学中常用的方法，叫.
分析在平面镜成像的实验中我们利用两个相同的棋子，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正测出物与像的大小关系，所以我们利用了完全相同的另一个棋子来替代物体的像.通过这样的等效替代，使原来只能被看见而不能在光屏上呈现的虚像变成了实实在在的物体展现在同学们面前，同学们可以通过自己的测量得出结论，对平面镜成像规律的理解程度自然加深了.
答案相同、等效替代法
2.化“定性”为“定量”
例2笔芯软硬程度不同的铅笔其用途不同，例如作图用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔.铅笔芯是导体，张华同学猜想铅笔芯电阻大小可能与其软硬程度有关.他决定选择干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对此进行探究.
（1）若图1乙中铅笔芯的硬度比图1甲中大，根据开关闭合后，张华观察到灯泡的亮度情况（甲图灯比较亮），可确定图1乙中铅笔芯的电阻（选填“大”或“小”），说明铅笔芯的电阻与软硬程度
（选填“有关”或“无关”）；
（2）张华想借助电阻箱，用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻.除了上述的器材和电阻箱外，还需必备的器材是：；张华的做法是：用电阻箱替代图中的铅笔芯，调节电阻箱的电阻值，使的大小与原来接铅笔芯时的大小相同，则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值.
分析实验（1）是不能直接知道铅笔芯电阻的阻值，只能通过小灯泡的亮暗来定性的显示电阻大小，在电压一定时，灯越亮电流越大电阻越小.而等效替代法就能直接读出电阻的阻值，用电阻箱替代铅笔芯，电阻箱的读数就是铅笔芯的阻值.这样就能从“定性”具体到“定量”.
答案大、有关、电压表或电流表、电压或电流.
3.化“细微”为“显著”
例3在演示声音是由物体的振动发生的实验中，如图2所示，将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球，球被多次弹开.在此实验中，泡沫塑料球的作用是（）.
A.使音叉的振动尽快停下来
B.使音叉的振动时间延长
C.将音叉的微小振动放大，便于观察
D.使声波多次反射，形成回声
分析初中物理中有许多实验现象并不是十分明显的，特别是一些在课堂上的演示实验对实验现象的明显程度要求就更高了，这就要求我们用容易观测的物理现象来替代原来的不容易观察的物理现象.本题中音叉的振动使泡沫塑料球被弹起，泡沫塑料球弹起的越高说明音叉的振幅越大.题中用泡沫塑料球的跳动替代了音叉的振动，借助轻小物体将发声体的振动“放大”，便于直观研究.
答案应选C.
4.化“不可测量”为“直接测量”
例4如图3所示，是探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验装置.让同一小球两次分别从同一滑轨的不同高度A处和B处自由滚下，撞击处于水平面上同一位置的纸盒：此实验中，通过观察什么来比较小球的动能大小？答：；因此，从
处滚下的小球到达平面上动能较大.
分析对于同学们而言，理解动能是有一定难度，动能的大小也是无法进行测量的，但课本上有明确的表述：物体能对外做的功越大，则具有的能就越多；另一方面，同学们对长度的测量是驾轻就熟的.物体被撞的越远做的功就越多具有的能越大.通过比较被撞击长度得出动能的大小.
答案纸盒被撞击的远近、A.
5.化“繁琐”为“简洁”
例52010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验（如图4所示）.该实验的主要步骤如下（取g=10N／kg）：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中（小石块全部浸没），此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度？
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2
=0.40N.G3和G4的读数如上图（b）所示，则G3
=N，G4=N；（2）实验中，小石块排开水的重量是N，小石块的体积是m3；（3）小石块的重量是N；（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是kg／m3.
分析初中物理课本中测密度是重要的知识，通常有两种方法：①根据密度的定义，测体积和质量来求解；②利用浮力的知识来求解.这两种方法的综合性较强.本设计中仅仅测量几次重力，利用溢出水的体积替代石块的体积；增加的总重替代石块的重，直接运用公式求出石块的密度，只用到了重力知识就解决了较繁琐的问题，理解起来干净利落同时又培养了创新性思维.
答案1.20、0.50、0.10、10-5、0.26、2.6×103
例6某研究小组要测量一只阻值约为100Ω的电阻R，所提供的器材有：①干电池两节，②学生用电流表（0～0.6A、0～3A）一只，③学生用电压表（0～3V、0～15V）一只，④滑动变阻器（100Ω2A0）一只，⑤电阻箱（0
～9999Ω5A，符号为）一只，⑥开关或导线若干.请你帮助该小组完成下列（1）（2）两项步骤，要求在电表读数时，指针偏转超过最大刻度值的1／3.
（1）你选择的实验器材是：（填序号）；
（2）根据所选器材，在虚线框内画出能反映测量方法的电路图.
分析（1）从所给的器材中知道，待测电阻的阻值约为100Ω，两节干电池的电压为3V，通过电阻的最大电流为0.03A左右，根据题目要求，电表指针偏转应超过最大刻度的■，而使用电流表的0～0.6A挡时，0.03A的指针位置小于满刻度的■，因此电流表不能使用.同学们在实验设计的过程中，器材只能在①②③④⑤⑥中选择.
（2）下列两个电路图均能反应测量方法：
图5中，把变阻箱与Rx串联.先用电压表测出Rx两端电压，再将电压表接在电阻箱两端，调节电阻箱使电压表的读数与先前相等，则电阻箱的读数即为Rx的阻值.
图6中，把度阻箱与Rx并联.闭合S、S1，调节滑动变阻器，使电压表指针位置大于满刻度的■，记下电压表的示数为U.断开S1，闭合S和S2，滑动变阻器的滑片不能移动，只能调节电阻箱，使电压表的指针重新恢复到值为U的刻度处，此时读出电阻箱的电阻值即为待测电阻的阻值.
答案一
（1）①③⑤⑥
（2）电路图如图5所示.
（以上方法用滑动变阻器代替电阻箱也可以）
答案二
（1）①③④⑤⑥
（2）电路图如图6所示.
值得提示的一个注意事项：同学们应仔细阅读题设中的每一个条件，如要求电表指针偏转应超过最大刻度的■，经过分析，不能使用电流表，否则将会错误地设计出用常规的伏安法测量电阻的方法.
小结用等效替代法解决实际问题，对初中生而言，不必过分苛求物理知识的严密性，要根据初中生的实际，只要抓住问题的本质，确保“等效”，也就是说，这种思想方法的准则只有一条，那就是保持效果相等.在“等效”的基础上进行迁移，这样得到结论的方法直接、明了，大大降低了初中学生对物理知识的理解难度，对培养他们的思维能力和激发学习物理的兴趣有一定的作用.
自主练习
1.先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），水深为10cm，水的质量为5kg，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图7所示）.则水溢出后溢水杯底受到水的压强是Pa，小烧杯中水的重力等于N.（g取10N／kg）
2.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图8所示.由图可得定值电阻R的阻值为Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是Ω.
3.小刚同学在河里拾到一块精美的小石头，他想知道这块石头浸没在水中受到的浮力和石头的密度，于是他设计以下的实验方案.
（1）实验器材：小石头、细线、溢水杯、水、小烧杯、量筒.
（2）实验步骤：
A.在溢水杯中装满水；
B.用细线拴住小石头，把小石头浸没在溢水杯中，同时用小烧杯接住溢出的水；
C.用量筒测量的体积V；
D.计算小石头受到的浮力，F浮=.
（3）小刚完成该实验后从溢水杯中取出小石头直接放在已调好的天平上测出质量，求出了小石头的密度.你认为小刚这样做，测得的石头密度值与实际密度相比偏
（选填“大”或“小”）了，原因是.
自主练习答案
1.100032.102.5
1 观察法
物理是一门以观察、实验为基础的科学.人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的.如著名的马德堡半球实验，通过观察法证明大气压的存在.教材中的实验：长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测定，要求学生认真细致地观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，大部分均采用观察法.
2 控制变量法
所谓控制变量法，就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时，往往控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验：影响电阻大小的因素；影响滑动摩擦力大小的因素；影响液体内部压强大小的因素；影响液体浮力大小的因素；影响压力作用效果的因素；影响蒸发快慢的因素；影响电功大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.
3 累积法
在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时，我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100，便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量，一次心跳的时间，细铁丝的直径等均可用累积法来完成.
4 比较法
当两个物理现象具有某种相同或相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同求异，认清它们的内涵和外延，有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,从而进一步揭示事物的本质属性.如比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；对比电动机和热机的异同点；比较电压表和电流表的使用方法；比较凸透镜和凹透镜；比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.
5 等效替代法
比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”；等效电路图；等效替代法测电阻；在平面镜成像的实验中，因为我们无法真正测出虚像的大小，我们就利用两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛作为光源，把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合，从而验证物与像的大小相等，也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.
6 物理模型法
在分析和解决物理问题时，突出主要因素，忽略次要因素，对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟，称为物理模型法.如光线模型；磁感线模型；电路图的建立，用图示的方法表示力；连通器模型；杠杆模型；轮轴模型；斜面模型.
7 科学推理法
我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理，得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.如在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动得越远的知识结合起来，我们就推理出：如果物体在绝对光滑的平面上运动，它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时，当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时，我们就推理出：真空不能传声.
8 放大法
在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察，我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭、装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成玻璃管内液面的变化.
9 类比法
我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象，我们通过熟悉的水流的形成，水压使水管中形成水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能（抽象）时与物体的动能（具体）进行类比，学习功率时，将功率与速度进行类比；用水波类比声波，照相机类比眼睛等.
10 转换法
如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如：分子的运动，分子看不见、摸不着，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象来认识它；电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不着，也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验：测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小；测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强；研究物体内能时，我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化；在研究焦耳定律时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度；我们在探究动能的影响因素时，就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近；探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.
11 归纳法
一、控制变量法
控制变量法是要研究的物理对象可能与某几个因素有关时，为了研究某一个因素对它的影响，只改变这个因素，而保持其他因素不变，是现行初中物理教学中使用最广泛的方法.
二、等效替代法
等效替代法是在保证结果相同的前提下，把复杂、陌生的物理现象变成熟悉、简单的物理问题的方法，在初中物理有广泛地应用.
三、转换法
一些比较抽象的、看不见、摸不着的微观物理现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的、看得见、摸得着的宏观现象来认识它们.这种方法在科学上叫做“转换法”.
四、类比法
类比――指新事实同已知事物间具有类似方面.通过两个（或两类）对象的一些相同（或相似）属性的比较，从而推出它们的某些其它属性也相同（或相似）的一种逻辑方法.类比法是人们所熟知几种逻辑推理中，最富有创造性.
五、放大法
科学探究实验中常遇到一些微小物理量的观察、测量，为提高观察清晰度和测量精度，常需要采用合适的放大方法，选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行观察和测量.初中物理常用的放大法有累计放大法、机械放大法、光学放大法等.
六、科学推理
《物理课程标准》明确指出：“通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新.”
七、理想模型法
理想模型法是对研究对象进行合理的抽象和简化，舍弃次要因素，抓住主要的、本质的因素，建立各种易于研究的模型，使问题的处理大为简化，而又不发生重要偏移，有利于解决抽象而又复杂的物理问题.
八、图象法
图象是研究一个变量与另一变量之间对应关系的一个数学工具，物理探究中应用图象法，具有直观、简捷、形象等优点.是将物理与数学相结合的过程，既是新课标的重要教学内容，又是学生到高中继续学习物理的重要方法和工具.用图象可形象地显示物理规律，动态的描述物理过程，直观地反映物理量间的依赖关系，对物理概念的形成掌握，物理问题的解决很有帮助.
【关键词】中考 物理 审题 程度
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）03-0149-01
考试是国家选拔人才的重要标准，每年的中考、高考，牵动着每个家庭的神经，考试不只是检验学生的学习情况，也是检验教师的教学水平，所以，每次考试不只考学生，也是对教师的考验，因此，对学生考试技巧的训练是关键。
一 恐慌蔓延
小学生经考试进入初中，所谓一帆风顺。由于所学内容和年龄的原因，知识结构比较简单，而且受九年义务教育影响，不管怎样都可以读初中。考试竞争无非就是选校的竞争，对考试、分数、排名没有概念。进入初中后，由于习惯和考试心态、技巧未调整好，学生一时不适应，考试屡战屡败，产生“一朝被蛇咬，十年怕井绳”的心理，学习遇到很大困惑，时间一久，经家长、教师的训诫，对学习产生厌恶感，甚至与老师、父母发生顶撞，逃学逐渐沦为差生。
二 咬文嚼字
物理题很多条件隐藏在题目中，读题时，注重关键字、词、句，并把这些关键勾画出来，“盘根错节、辨利器”找到关键的解题条件，排除干扰项。对必须画图思考解题的，必须要求画图，把抽象的物理思维变成形象的图示。降低审题的难度。如果一道题读不懂，就多读几遍，反复揣摩出题人的心思。
初中阶段的学生喜欢直接、简单，一心想用一个公式直接得出答案，如果一道题稍微转一点弯，学生就会感到头痛，对于抽象思维较差又不愿意画图的学生来讲，是个致命的问题，所以，解决物理问题，必须要求学生会咬文嚼字，还会画图解题。
三 速战速决
读懂题目后，把所学知识联系起来，找出解题思路以及对应公式。这也是由听讲到做题的过渡，有学生总抱怨，老师，你所讲的知识我都懂，但一做题我就什么都不知道了，这是典型的光听不想、光想不做的懒惰习惯造成的。一旦解题找到了方法，必须要速战速决，加快计算过程，这是对咬文嚼字所耽搁时间的有效补充，可以把失去的时间抢回来。解题时，平时对数量级、带分数、通分计算必须熟练，平时，我对学生这方面要求非常严格，这是抢时间的最好方法，注意到了这些细节，解题绝对又快又准。
四 滴水不漏
物理A卷基础知识较多，90%的学生都没有问题，100分考90分是没有问题的，因此，做A卷要胆大心细，题目基础，一般情况下运算要求不高，运算过程简单，因此，在求解运算过程中，不要花费太多的时间。另外“快”中要注意运算的准确性。对于想拿高分的同学没有任何优势。有的就是对知识的熟练程度，为B卷多项选择和综合题赢得更多的时间。
物理B卷20分是优生的机会，B卷综合知识较多，一般优生可以得到16分以上，较优秀的可以得到18分以上，中等学生可以得12分左右，成绩中下的学生得8分左右还是有把握的。
五 兵不厌诈
大多数难题思路较灵活，方法看似多样，很多学生自以为解出来了，可考试过后，几乎全错，刚好掉入出题人的陷阱，对此我认为应认真审题，把解题的有用条件用笔勾画出来，把其他无用条件去掉，并在草稿纸上写出基本的解题思路，再仔细揣摩，以避免掉入出题人的陷阱，一旦找到了解题思路，做起来就容易了。任何难题都是由几个基本知识点构成的，关键是怎样在最短的时间内，最快捷、有效地找出解题方法。比如说每一年的中考题都是以一道大题带一道小题的形式出现，小题的解决不仅为你赢得一部分分数，而且还为大题的解决创造了条件，很多大题的解题思路隐藏在小题里面。只要做到细心、耐心、静心。我认为，一般都没有问题。再次，适当采取物理中的等效替代法、理想模型法、等效替代法、特值法等方法解题能达到事半功倍的效果。
六 骄兵必败
一套看似简单的考题，有些粗心学生做起来，半个小时就可交卷，可成绩一出来，却一塌糊涂。做题要多疑，走一步，瞧一步。若发现不对，立即改变做题思路，以免越陷越深，难题最好做，解题思路较死，不易出错，最难解的就是貌似简单的题，稍有不慎，错误百出，防不胜防。每次考试总有些学生考不好。因此，题做完后，一定要静下心，仔细检查，简单的程序，做起来十分困难，因为他们平时没有养成检查的习惯。源于验证，高于验证，不要轻易忽视甚至放弃验证的过程，要在验证中得到提高。
参考文献
[1]曹长远.教师职业技能训练教程[M].天津：天津科学技术出版社，1998
一、要引导学生发现研究物理问题的方法
物理学作为一门以实验为基础的自然科学，在整个初中物理教学中需要更多解决和研究物理问题的方法。因此，教师要引导学生养成善于发现问题、解决问题的习惯，运用不同的研究方法，解决各种各样的物理问题。例如，在教学《认识压强》时，我利用实验教学的方法：准备一个小圆桌的模型、一些沙子和砖块进行实践操作，要求学生：①把圆桌正面朝上放在沙堆上，测量桌脚陷入沙中的深度。②在圆桌上放上砖块并正面朝上地放在沙堆上，测量桌脚陷入沙中的深度。③把圆桌反面朝上放在沙堆上，测量桌脚陷入深度。④把放有砖块的圆桌反面朝上放在沙堆上，测量桌脚陷入深度。这时，我提出问题：“通过这四次的实验，我们发现了什么？”学生通过动手、动脑，很快得出压力和受力面积的大小是影响压力的重要因素。在教师正确地引导下，促使学生理解和巩固物理知识、发现和掌握研究方法，进而提高他们的物理素养。
二、要引导学生总结研究物理问题的方法
在物理教学中，教师还要及时地引导学生学会总结研究问题的方法，促使学生积极主动地参与到物理教学中来。在教授《物态变化》时，我设计了这样一个教学片断：要求全班学生分组总结“物态变化”的研究方法，结合所学知识及应用，进行物理方法的划分、对比、归纳。在探讨中总结以下几种《物态变化》所采用的研究方法：（1）比较法的运用。如比较刻度及使用方法的异同点、比较晶体与非晶体的熔化和凝固时的特点。（2）控制变量法的运用。如影响蒸发快慢有三个因素，要研究温度对蒸发快慢的影响时，可控制液体的表面积和液面上方空气流动情况。这种方法也在研究弦乐器的音调与哪些因素有关中运用了。（3）图表法的运用。通过列表了解自然界中不同物体的温度差异，分析不同晶体的熔点。（4）实验方法的运用。如测量不同温度的水，学习正确使用温度计及读数的方法，通过实验认识各种物态变化及相应的热量吸收与放出，引导学生总结研究物理问题的方法，不仅活跃课堂气氛，让学生有意识地把学习与方法相结合，培养自身的逻辑思维、信息收集、信息处理的能力，在总结教学过程中，达到提高学生综合能力的目的。
三、通过专题复习掌握研究物理问题的方法
关键词：物理教学；研究方法；方法应用
中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）11-0309-01
巴甫洛夫认为："重要的是科学方法，科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。"所以科学方法的学习对以后学生学习科学知识奠定了扎实的基础。，我们在教学中要十分重视科学方法的培养，以便培养学生科学探究精神、实践能力和创新意识，帮助学生提高素质。近几年的中考中，科学方法的考察已逐渐成为热点内容之一。
探讨各种研究方法在中学物理教学中的应用研究，从物理五大部分：声学、光学、热学、力学、电学方面阐述物理思维法在中职物理课程中的实际运用，掌握了物理研究方法在物理学习中的应用，对我们进行物理课程学习和物理实验是相当有帮助的。
只要学生掌握了科学的物理方法，就拥有了打开物理知识殿堂的钥匙。
1.控制变量法
自然界中的各种现象并不是孤立存在的，而是相互联系的，因此事物绝不仅仅只受一个因素的影响，而是受相互交错的多种因素的共同影响。简单地说，控制变量法是一种研究问题的方法，在研究某一物理量与多个因素的关系时，先使一个因素变化控制其余的因素不变，从而逐一研究出此物理量与所有因素的关系，这样就把多因素问题变成多个单因素的问题。
在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法。例如，在探究"影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？学生首先通过生活经验猜想：1、可能与压力大小有关，2、可能与接触面的粗糙程度有关。这里涉及到一个量与两个因素的关系：压力、摩擦力。在实施科学探究的过程中，为了验证猜想1是否正确，要使小木块始终在同一水平面上做匀速直线运动，只是改变小木块对水平面压力的大小；为了验证猜想2是否正确，就要使小木块对水平面的压力不变，只是改变水平面的粗糙程度，依然让小木块做匀速直线运动。这样就较好地控制了变量，从而能够得出正确的结论。在这里，一定要强调实验中需要控制的变量就是压力或接触面的粗糙程度，使学生体验到控制变量的思想，为以后的探究实验作好方法上的准备。
初中物理用到控制变量法的实验还有：还有，研究通过导体的电流I与导体两端的电压U和导体的电阻R的关系时，要研究电流I与电压U的关系，需要保持电阻R不变；若要研究电流I与电阻R的关系，需要保持电压U不变。课本中研究影响电阻大小的因素、焦耳定律、研究影响电磁铁磁性强弱的因素、研究影响压力作用效果的因素、研究影响液体压强的因素、阿基米德原理等用的研究方法也都是控制变量法。
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。
2.转换法
所谓转换法，是指通过对研究对象、物理状态、物理规律、思维角度、物理过程、物理模型等的转换，达到化繁为简，化难为易，使问题巧妙获解的一种思维方法。在物理实验中，有很多物理量，由于其自身属性关系或者由于条件限制，难于用仪器和仪表直接测量或者难以达到测量的准确度，就可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不易测量的物理量转化成可以（或易于）测量的物理量进行测量，之后再反求待测物理量的量值，这种方法就叫转换法。
有的物理现象不便于直接观察，如分子、电流、磁场等，看不见、摸不到，我们可分别通过红棕色的二氧化氮和空气的扩散现象、电流产生的效应、磁场中小磁针的偏转来认识并研究它们。
有的物理量不便于直接测量，如电阻、电功率等量不宜直接测量，我们可转化成用电压表、电流表分别测出电压U和电流I，然后分别由公式R=U/I、P=UI计算出电阻和电功率。
2.1转化法在物理实验现象方面的应用。在研究电热与什么因素有关时，电热的多少是无法直接"看出"的。怎么办呢？我们可以转化一下思维，电热能使煤油温度升高，煤油吸收的热量越多，温度升的越高，我们只要比较煤油温度的高低，不就知道了电热的多少了吗？还有，磁场看不见、摸不着，那磁场真的存在吗？我们把小磁针放在磁体周围，可通过观察其是否转动来确定。电磁铁磁性的强弱无法用肉眼判断，可转换为通过其吸引大头针数量的多少来判断，吸引的越多说明磁性越强。教材中在物理实验现象方面应用转化思维的非常多。我们将小球的动能转化为对小木块做的功，被推动距离越远则动能越大；把测滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小；根据小灯泡是否发光来推断导线中是否有电流。
2.2转化法在测量方面的应用。测不规则物体的体积时转换成测物体排开水的体积；我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度；在测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小；在测量大气压强时转化成测被大气压压起的水银柱的压强；密度、压强、功率、电阻、电功率等的测量都运用了测量转换。
还可以依据水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩来反映物体温度的变化情况，从而制成温度计。再如，利用弹簧在一定限度内，所受的拉力越大伸长越长的原理来制成了弹簧测力计。
3.类比法
类比方法最早是由亚里士多德提出，是一种推理方法。它是指为了把要表述的物理问题说的清楚明白，人们常常用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比使人们对所要揭示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识，找出类似的规律。
在物理学中有较广泛的应用。例如为帮助学生理解电流和电压，可以把电流、电压与水流、水压进行类比。抽水机提供了水压，水压使水沿着一定的方向流动形成水流，水流通过涡轮使涡轮转动消耗水能；电源提供电压，电压使电荷做定向移动形成了电流，电流通过电灯消耗电能。学习原子结构时，把电子绕原子核高速旋转的原子结构模型与九大行星绕太阳运转的太阳系进行类比。形象直观的比较，很容易被学生理解记忆牢固。
教材中涉及到类比法的知识主要有：研究电流时类比水流；研究分子内能时类比物体的机械能；学习压强、功率时类比速度；学气压时类比液体压强；研究电磁波时类比水波，等等。
4.等效替代法
有一个广为人知的历史故事──曹冲称象。他运用的就是一种等效替代的思想，他是用石头替代了大象，效果相同，巧妙地测出了大象的重量。
在研究物理问题时，用一个物理量代替其他的物理量，物理效果相同，这种使物理问题简单化的科学思维方法叫做等效替代法。运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化，直观化。例如用合力替代各个分力；在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻，即串联电路的总电阻或并联电路的总电阻。
总之，在初中物理教学中，蕴含着许多科学方法，我们既不能视而不见的忽视它，又不能唯方法讲方法，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。上述几种方法是中学物理教学中比较常用的一些方法，我们要重视对学生进行这些科学物理方法的培养，引导学生选择合适的物理方法解决物理问题，从而培养学生的创新精神，提高学生的科学素养。
参考文献：
[1]《"转化法"在初中物理中的教学》赵爽秋
在初中物理中涉及的物理方法很多，下面我分析一下一些常见物理方法。
一、控制变量法
当某物理现象与多个因素（变量）相关时，为探究该物理现象与某个因素之间的关系时，只改变这个因素，而控制其它因素不变，然后根据结果是否随变量改变，从而确定物理现象与该因素的相关性。这种研究问题的科学方法就是控制变量法。
控制变量法普遍应用于科学探究中，是物理方法中最重要的方法之一，它贯穿初中物理的始终。如：蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。
在利用控制变量法研究物理问题时，要强调了科学探究的过程，改变以前重结论、轻过程的教学方法，在老师的指导下，让学生领会控制变量法这一方法，同时学生的科学探究的素养不断得到提高，使学生学会学习。
二、归纳法
归纳法就是在已有的生活经验或大量的个别属性推理出一般属性的方法。几乎在所有的科学实验和原理的得出中，都用到了这种方法。
在使用归纳法时，为了能使得出的结论准确更具有普遍性，列举的事例或实验数据尽量多（不少于三次），并且要具有代表性。
三、类比法
物理是一门比较抽象的学科。有些物理量看不见、摸不着，学生很难理解，如果我们拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。化抽象为形象，学生理解起来就容易多了。如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能；类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。
四、比较法（对比法）
当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。
利用比较法不仅加深了对物理规律的理解，而且能对物理概念有更清晰的认识。使学生们很快地记住它们。
五、等效替代法
在研究串、并联电路的总电阻时，当用一个电阻接入电路中产生的效果和电路中几个电阻产生的效果一样，则该电阻就可以称为这几个电阻的总电阻。利用等效替代法还可以测一未知电阻。
六、转换法
一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它。
七、理想化物理模型
我们在学习光线的时候，光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型；
在研究磁场时，引入磁感线来描述磁场，磁感线是不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线，将我们研究的问题简化。
八、放大法
在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。比如音叉的振动很不容易观察，所以我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。
九、累积法
在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100，这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。
十、科学推理法
在从物理现象得出物理规律的过程中，经常会用到这一方法：
如：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。
十一、比值定义法
就是当一个物理量与几个因素有关时，为了能定量的反映它们之间的关系，将这些因素通过比值来反映它们之间的关系。
学生要掌握科学方法不是一朝一夕的事情，教师要根据初中学生的特定年龄所具有的思维特征，遵循循序渐进的原则，要逐步渗透这些思想方法，由简单到复杂，让学生逐渐领会这一思想方法，掌握其中的要点，并且能准确将这一方法应用于新的科学探究学习中。
关键词初中科学教学 等效思想 等效方法 应用
中图分类号:G633.98文献标识码:A
科学思想及研究方法是科学研究的灵魂。其中等效思想是科学研究中十分重要的一种思想方法。在初中科学教学过程中,我们经常遇到的那些比较复杂的问题,把这些复杂问题与一些简单模型进行类比,可大大简化解题过程,且思路能够清晰明了,这个过程就是运用了等效的思想和方法。在初中阶段加强对各种等效变换的原理和基础的教学,将有利于学生掌握与应用等效方法,形成等效思想的科学方法。因此,初中科学教学在传授科学知识的同时,也应进行科学思想及研究方法的教育,这对于提高传授知识的质量、培养学生能力、实施素质教育等是十分有益的。本文就初中科学教学应用等效思想和等效方法问题,略作一些探讨。
1 等效思想及等效方法的实质分析
(1)等效思想的实质。什么是等效呢?等效的意思就是效果相等。等效思想的实质就是人们研究事物或运动时,从总体出发,重点考查最后的结果,忽略事物发展过程中内部结构的细节,只要两个不同的事物或运动具有相同的功能和结果,就可使二者相互代替,并视其为等效。在初中科学中普遍蕴含着等效思想,由于等效的事物是存在共性的,我们可以把共性的东西抽象出来形成科学中的“概念”。而相对于课本上的那些生硬的概念,我们通过等效后的概念更容易被学生接受。例如:等效思想的应用是解决初中物理问题的有力工具,在长度测量中同学们可初步领略了它的风采:利用一根弹性不大的柔软棉线代换地图上所画的弯曲的铁路线,从而测出了曲线的长度;历史上的曹冲称象的故事更是一个典型的事例。这里,用易于被刻度尺测量的棉线替换了地图上所画的弯曲的铁路线;用可以采取分次测量的石块代换难以一次测量的大象,这些都是等效法的具体应用。再如:求多个电阻串(并)联后的总电阻就包含等效思想,它利用总电阻在电路中对电源所起的作用等效所有分电阻共同对电源所起的作用。
(2)等效方法的实质。我们所谓的等效方法是指对问题中某些因素进行变换或直接利用相似性利用某一规律进行分析而得相等效果的一种科学方法。按照这一思想和方法来理解,在等效变换过程中,能保持某些特定方面的效果相同是关键,应借助于对具体问题具体分析,从不同的角度去建立和寻找其中的等效关系。其变换的特点是“以熟代生”,“以简代繁”,能够把新的问题转化为已经解决的问题,在知识间良好地迁移,通过变换,更清晰地认识和把握问题的实质,以便找到分析问题和解决问题的途径。我们研究等效从某种意义上讲就是研究变换。关于等效方法的实质,我们具体可从初中科学教学中常见的等效方法进行论述。在科学方法论的基本方法(观察、实验、模拟、抽象、理想化、比较、分类、类比、归纳、演绎、分析、综合、证明、反驳、数学方法和科学假设方法)中,并没有等效方法,那么等效方法与它们有什么关系?等效法的实质是什么?其实初中科学的等效方法的实质,就是以甲代换乙,其效果相同。也就是把直接观察或测量较困难的科学特性、过程用其他间接的可观察、易测量的科学特性、过程进行研究。这种方法可以使被研究的问题得到一定程度的简化,是一种精确的定量化的科学方法。如:对于形状不规则的固体的体积,直接测量不容易,借助量筒用排水法,问题就容易了。再如:在平面镜成像的实验中,我们可以利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。
因此,我们可以看出等效思想和方法的实质是在理想化(或近似)下的变换,等效法虽然在方法论诸法中找不到,它却是其中某些方法的实际应用和综合应用。
2 初中科学教学对等效思想和等效方法的应用
等效思想和等效方法是一种化繁为简、化难为易的特殊方法,只要一事物与另一事物间存在着某种意义上的等效性,就可以将它们在该意义上进行变换,以使得所研究的问题简化,由此及彼,触类旁通。在初中科学的学习过程中有着广泛的应用,它可以用等效思想和方法来处理分析、研究科学问题(包括实验问题)。在初二教材关于长度的测量中,已经出现用细棉线代换地图上所画的弯曲的铁路线。这种等效思想和等效法在教学中不仅是获得知识的有力工具,而且也是我们应用知识解决物理问题的一个有力工具。再如:等效变换。这也是物理实验中常用的方法。我们在不规则容器的容积里,可将容器盛满水,再将水倒入量筒中来测量。这在保证结果相同的前提下,把不规则容器的容积变换成水的体积,使问题简化。可用类似的方法求出不规则物体的体积。下面,我们具体分析其在初中科学教学中的应用:
(1)用等效思想和等效方法提出新概念。在教学中,有的科学概念利用等效代换的方法把它提出来,有助于学生领悟到所学的科学概念的实质。如:在学习有关电路的知识中,总电阻的提出就是这样的。首先在教学中,可借助实验让学生发现,电阻R1;R2串联,R3;R4并联后,分别接在同一电路的两点之间,它们先后都与电阻R单独接在该电路两点间产生的效果是相同的,即看相向的电压和电流强度,在此基础上便可引入总电阻的概念。借助这一教学过程,可以帮助学生领悟到总电阻概念的实质,使学生以等效为出发点理解总电阻概念,而不是片面抓住“总”字把总电阻理解为各电阻的电阻值之和,错误地把总电阻的计算归结为加加减减,由此一来,对并联电路总电阻的计算方法就会感到难以理解。
(2)把等效思想和等效方法作为获得新知识的工具。在阿基米德定律的教学中,可以利用等效代换法获得物体在液体中受到的浮力大小等于物体排开的液体受到的重力这一结论。阿基米德巧妙地运用等效替代法,用溢流杯把溢出的水收集起来再倒入阿基米德金属桶,得到物体所受到的浮力等于物体排开水的重力。其具体过程就是:在静止液体内部选取一部分与待研究物体形状、大小均相同的液体为对象,因所选的这部分液体处于静止状态,由二力平衡的知识得出:周围液体对这部分液体的浮力大小等于它自身受到重力大小,然后假设用物体代换所选的这部分液体,可知,物体受到的周围液体对它的浮力大小等于被代换的那部分液体受到的重力,换言之,浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
(3)运用等效思想和等效方法帮助学生理解新知识。在关于热量的教学中,由于教材对水所吸收的热量大小跟水的质量、升高的温度之间存在的比例关系没有设置实验去证实,也没有加以论证,学生只能把它们间存在的关系建立在自己凭直觉判断问题的基础上,很不深入。运用等效思想和等效方法可以帮助学生找到知识的依托点,使学生能深入理解所学的这部分知识。再如, 要证实热量与质量之间存在的关系的过程也是如此:52克水温度升高1℃吸收多少热量:如果把52克水等分成52份,再分别让每份是1克的水温度升高1℃,那么,每份水吸收了1卡的热量,它们共吸收了52卡的热量,再把这52份1克的水合到一起,52克水温度升高了1 ℃,用以上的过程取代52克水直接吸收热量温度升高1℃这一过程它们的效果是相同的,这样学生可以发现,52克水温度升高1℃吸收的热最是1克水温度升高1 ℃吸收热量的52倍。
(4)运用等效思想和等效方法帮助学生解题。如:
如下图1所示:
先向容器较大的部分盛满水,然后再向上面较小的部分注满酒精,此时容器底部受到液体的压强为P0,当酒精和水充分混合后(不考虑混合后体积的变化),容器底部受到液体的压强为P,则P0和P的大小关系为()。
(A)P0=P(B)P0P(D)条件不足,难以判断
分析:前后容器没有改变,变化的是容器中液体混合前后的平均密度,由于深度相同,容器底部受到液体的压强大小跟液体的平均密度有关,只要比较液体混合前后的平均密度的大小关系,就可以比较前后压强的大小关系。
解析:根据上述分析,将容器中液体混合前后分别作等效图(如下图2、3所示),因为在液体同一深度的压强处处相等,所以只要比较B区域底部的压强大小就可以了。刚开始时B区域内液体的平均密度是酒精和酒精正下面的水的平均密度,而充分混合后B区域内液体的平均密度是酒精和全部水的平均密度,很显然,后者大于前者,因此这题的正确答案应该选(C)。
总之,上述内容告诉我们,掌握方法与培养能力密切相关,能力不能孤立存在,它以知识为基础,技能为载体,方法为工具。对方法的掌握是衡量一个人能力高低的一个因素。在初中科学教学中妙用等效思想和等效方法,不仅能让学生将新旧知识联系起来,简化解题过程,而且能让学生学会科学研究的方法、思想和方法的传授,将为学生的继续学习奠定基础,会使他们终身受益。
参考文献
[1] 徐海洋,孙梦家.利用等效方法巧解物理题[J].景德镇高专学报,2007.2.
一、重视控制变量法运用，引导学生在科学探究中掌握知识所谓控制变量法，就是指研究两个物理量之间的关系时，要保持影响前一个物理量的其它物理量不变，从而研究变化的这个物理量与要研究的物理量之间的变化关系。这种研究方法，被称之为控制变量法。
教师在需要运用控制变量法进行解题时，需要引导学生理解“控制什么？改变什么”，“如何控制？如何改变？”等，这些都是帮助学生研究和解决问题的关键。如在进行导体中的电流与电压、电阻的关系实验中，如果引导学生探究导体的电流与电压的关系，就需要在保持电阻不变的情况下改变导体两端的电压，以观察电流随电压的变化关系。在此实验中，如何改变导体两端的电压呢？办法就是调节滑动变阻器，改变导体两端的电压。如果让学生去探究导体中的电流与电阻的关系，需要控制导体两端的电压不变。教师在实验中要换用不同大小的电阻（即改变电阻），以使学生观察电流随电阻的变化情况。那么，又如何保持导体两端的电压不变呢？办法就是要调节滑动变阻器，使导体两端的电压保持不变。又如在研究影响动摩擦力大小因素的实验中，如果研究滑动摩擦力大小与压力大小关系，就需要控制接触面的粗糙程度不改变，而要改变压力大小，就要观察滑动摩擦力与压力大小的关系。如何控制不变？办法就是要始终保持木块的底面与木板接触。如何改变压力大小？办法就是在木块上添加砝码改变压力。当然，在此实验过程中，教师还可引导学生观察掌握测定滑动摩擦力大小的方法――用弹簧测力计拉着木块在水平上木板上作匀速运动，记下弹簧测力计的示数即为摩擦的大小。再如研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关，研究压力作用的效果（压强）与哪些因素有关，研究决定电阻大小的因素，研究电功、焦耳定律、电磁铁磁性强变等等的影响因素，都可以使用这种方法。总之，控制变量法在初中物理科学探究的实验过程中经常用到，教师要重视此法的运用。
二、重视类比法运用，引导学生在逻辑推理中掌握知识所谓物理类比法，是指在物理实验教学过程中，教师引导学生将研究的物理对象与熟悉的物理对象相比较，找出它们的某些共同点、相似点或有联系的特征，从而据此推测出待研究的对象还可能具有熟知对象的另一些特征。物理类比法是一种逻辑推理的方法，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理方法。初中物理教学中，学生学会运用类比法，可以有效地把验的对象和熟知的对象进行对比，把未知的东西与已知的东西对比，能以旧带新，启发思想的火花，实现从形象思维到抽象思维的飞跃，有效地掌握物理知识、发展智力、培养能力，从而更好地提高课堂学习的效率。如在“电压”一节教学时，教师引导学生把电路模型类比水路模型，从而引入电压的概念。在教学中，教师通过引导学生观察课本中提供的水路模型和电路中形成电流的原因，然后将两幅图进行类比分析，找出二者之间的一一对应关系，比如阀门对开关、水轮对灯泡、水泵对电源、水路对电路、水流对电流等等，进而理解水流的形成是因为有水压，那么，电流的形成是因为有电压。如此，学生就很容易通过这种类比的学习方法，理解了电压是电流形成的原因，而电源是提供电压的装置。
类比法在物理学习中的应用很多，如把声波跟水波类比，把学习电磁感应中“作切割磁感线的运动”和农民用镰刀垂直地去割水稻这样一个动作相类比……等等。教师通过精心的教学设计，可以对学生的学习起得良好的促进作用。
购物车(0)