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控制變量法是初中物理教學中應用最廣泛的方法,也是科學探究中的重要思維方法,在各種科學探索和科學實驗活動中得到廣泛應用
初中物理思維法:推理法
推理法是在科學實驗的基礎上,在合理的邏輯推理的基礎上,認識客觀現象和規律本質的科學方法,從而提出客觀現象和規律的本質。推理方法可以最大程度地突出實驗中的主要因素,忽略次要因素,得出本質的結論。例如,在義務教育課程標準實驗教材《八年級物理》(北京師范大學版)第四章第二節中,通過推理的方法得到了“真空不能傳遞聲音”。在實驗中,將一個響起的鬧鐘放置在一個密封的玻璃外殼中,起初可以聽到玻璃外殼內的響亮鈴聲,隨著引擎蓋內的空氣逐漸被抽走初中物理建模法,鈴聲變得越來越小(即,空氣變得稀薄)。由此我們可以得出結論,空氣越稀薄,鈴鐺越小。進一步的推理:如果我們把所有的空氣都抽出來并形成真空,那么我們就不會聽到鐘聲。由此可見:真空無法傳輸聲音!又如:《義務教育八年級物理標準實驗教材》(北京師范大學版)第四章第二節“牛頓第一定律”的推導,也采用了推理法。實驗是讓同一個球從同一斜面的同一高度滾到水平面,并先后在水平面上放置毛巾、紙板和玻璃,它們對球的阻力逐漸減小,可以觀察到球移動得越來越遠,即速度越來越慢。進一步的推理:如果水平表面是絕對光滑的,球的阻力為零,球的速度不會減小,它將永遠以固定的速度運動,即它將以勻速沿直線運動
推理其實是一種理想的方法,雖然只在初中的這些地方體現出來,但是如果我們的老師能夠探索這種方法對學生思維訓練的作用,肯定會激發學生對物理的興趣
初中物理思維法:類比法
類比是一種思維形式,其中兩件事在某些特征上相似,并推斷它們在其他特征上也可能相似。應用于物理學習,是將不熟悉的物理現象與熟悉的相似物理現象進行比較,從而揭示物理過程或物理現象的本質。開普勒曾經說過:“我把類比看得比什么都重要,因為它是我最信任的老師,它揭示了自然的秘密。例如,在學習電流時,將其與水流進行比較,在學習電壓時將其與水壓進行比較,在學習聲波時將其與水波進行比較,在學習內能時將其與機械能進行比較,在學習功率時將其與速度進行比較,等等
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類比法可以幫助學生更好地理解物理的概念,掌握物理定律,加深對相關物理知識的理解,并有助于引導學生總結所學的知識,使學習成為學生一種自覺的、積極的活動網校頭條,更有利于學生思維能力的發展
初中物理思維法:轉化法
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轉化法是針對一些看不見的、看不見的物理現象,人們很難直接認識它們,所以我們會根據它們所看得見、摸得著的現象來間接地理解它們。例如,根據運動球推動紙箱運動的距離來推斷物體動能的大小;擴散現象用于研究分子的運動和分子運動的速度;根據電流的影響來判斷電路中是否有電流;根據磁場對磁鐵的強弱作用來識別磁場;根據吸引引腳的電磁鐵數量,判斷其磁性的強度;根據電路中電流的大小,判斷電路中電阻的大小等
轉化法是通過對研究對象、思維角度、物理過程、物質狀態等進行轉化,將復雜化、難易,從而間接解決問題。這有利于培養學生的想象力、設計能力和創造性思維素質。如果學生以變革性的思維方式接受訓練,他們設計實驗的能力也會提高
初中物理思維法:等效代換法
等價代換法是科學思維的基本方法之一,同學們對這種方法肯定非常熟悉,因為三國時期著名的“曹沖稱量大象”的故事就是對等代換思維法的運用。它是指面對一個更復雜的問題,用一個物理量來代替所有其他物理量,但它們的效果是完全相同的,從而容易地解決研究問題。例如,各分量的聯合作用被合力取代,電路各部分電阻的聯合作用被總電阻取代,液體的壓力對浸入其中的物體各側面的聯合作用被浮力取代
在教學中靈活運用等效替代法,可以培養學生創造性地解決問題的能力,使學生在掌握知識的同時,能夠靈活運用知識解決簡單的物理問題,可以促進知識和技能的轉移,還可以讓學生在學習中體驗到學習的樂趣,從而調動學生在學習中的積極性和主動性, 從而更好地探索物理知識,提高學生的科學素養
初中物理思維法:構建模型法
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現實中許多事物的原因是錯綜復雜的,在利用物理定律來研究現實中的事物時,往往需要簡化它們,即忽略次要因素,以突出主要因素。通過使用這種理想化的方法在現實中簡化事物,可以得到一系列的物理模型。例如,一條帶箭頭的直線,即一束光,用于表示光的傳播;磁感應線用于表示磁場的分布和方向
模型方法的建立,可以幫助人們通過現象看清本質,忽略次要因素,突出主要因素,從而理解和處理問題。建模還可以幫助人們展示復雜的事物和過程,并幫助人們研究難以甚至無法直接觀察的物理現象
初中物理思維法:猜主意
猜想是推測和想象,與物理學的發展息息相關。在物理學史上,許多偉大的發明和發現都是從猜想中衍生出來的,它們都是建立在猜想的基礎上,并通過許多實踐和實驗被提升為理論。如電磁感應現象、分子動力學理論、分子核模型等。 艾薩克·牛頓曾經說過:“沒有大膽的猜想,就沒有偉大的發現。由此可見,猜想在推動物理學發展中的作用是不可估量的。在教學實踐中,教師必須注意猜測思想的運用,即引導學生運用現有的物理知識,對一些未知的事物做出科學的預測。例如,在學習電壓表時,學生可以通過復習電流表來猜測電壓表上符號“V”的含義,以及三個接線柱上數字和符號的含義。通過回顧如何比較物體的運動速度,猜想如何比較物體的工作速度;在了解了機械效率,了解了影響機械效率的因素之后,讓學生猜測如何提高皮帶輪的機械效率
但是,猜想不是隨意的推測,它具有一定的科學理論和實踐依據,是人類思維的最高境界。正確運用猜想可以使學生的聯想更加豐富初中物理建模法,激發學生的思考,提高學生運用知識解決實際問題的能力
初中物理思維法:歸納法
歸納法是一種思維方法,它基于一類事物中的某些物體具有(或不具有)某些屬性這一事實,從而推斷出這些事物的所有對象都具有(或不具有)某些屬性。這是我們學習過程中常用的方法,并應用于各個學科。在初中物理學習中,歸納法運用的方式很多,如:根據弓弦振動產生聲音,聲帶振動產生聲音,鼓振動產生聲音,感應聲音是由物體的振動產生;根據光在空氣、水中和玻璃中沿直線傳播的事實,可以得出結論,光在所有透明物質中都是沿直線傳播的;力可以使彈簧伸長,力可以使樹枝彎曲,力可以使海綿凹陷,感應力可以使物體的形狀等
在物理的教學和探索中,歸納法起著重要的作用,許多物理定律和定律都是通過演示實驗或學生實驗得到的,因此歸納法的教學是初中物理教學的一個重要環節
上述控制變量法、推理法、類比法、轉換法、等價代入法、模型構建法、猜測思路和歸納法是初中物理教學中常用的思維方法。
我讀過《初中物理思維方法》。