科學(xué)方式是聯(lián)接知識(shí)和能力的紐帶。“掌握一種科學(xué)方式勝于解答十個(gè)問(wèn)題。”對(duì)研究技巧的學(xué)習(xí)和考查彰顯著一種新的教學(xué)理念,朋友們只有真正把握了研究方式,能夠有效解決實(shí)際問(wèn)題,真正提升自己的創(chuàng)新意識(shí)和能力。
《新課程標(biāo)準(zhǔn)》要求,在突出科學(xué)探究?jī)?nèi)容的同時(shí),注重研究方式的指導(dǎo),使中學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,漸漸擴(kuò)寬視野,初步體悟到科學(xué)研究方式的精髓。因而小學(xué)數(shù)學(xué)論文中學(xué)數(shù)學(xué)論文,考查研究化學(xué)問(wèn)題的方式,成為當(dāng)前和今后高考的熱點(diǎn)。
中學(xué)數(shù)學(xué)常用的研究方式有:控制變量法、等效取代法、轉(zhuǎn)換法、推理法、模型法、類(lèi)比法等。
一、控制變量法
所謂控制變量法,就是在研究和解決問(wèn)題的過(guò)程中,對(duì)影響事物變化規(guī)律的誘因和條件加以人為控制,只改變某個(gè)變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問(wèn)題。控制變量法是學(xué)校數(shù)學(xué)中最常用的方式,也是高考出題最多的技巧。
在高中數(shù)學(xué)課本中,應(yīng)用這些技巧的實(shí)驗(yàn)有:
理想斜面實(shí)驗(yàn)、探究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、探究影響滑動(dòng)磨擦力大小的誘因、探究影響壓力的作用療效的誘因、探究影響液體浮力大小的誘因、探究影響壓強(qiáng)大小的誘因、蒸發(fā)的快慢與什么誘因有關(guān)、探究影響滑車(chē)架的機(jī)械效率的誘因、探究影響動(dòng)能大小的誘因、探究影響重力勢(shì)能大小的誘因、探究影響導(dǎo)體內(nèi)阻大小的誘因、驗(yàn)證歐姆定理、探究影響電壓做功多少的誘因、探究影響電壓的熱效應(yīng)的誘因、探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的誘因、比熱容概念的引入等
二、等效取代法
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多數(shù)學(xué)特點(diǎn)、過(guò)程和化學(xué)量要想直接觀察和檢測(cè)很困難,這時(shí)常常把所需觀測(cè)的變量換成其它間接的可觀察和檢測(cè)的變量進(jìn)行研究,這些研究方式就是等效法。
等效取代法是常用的科學(xué)思維方式。等效是指不同的化學(xué)現(xiàn)象、模型、過(guò)程等在化學(xué)意義、作用療效或化學(xué)規(guī)律方面是相同的。它們之間可以互相取代,而保證推論不變。等效的方式是指面對(duì)一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題,提出一個(gè)簡(jiǎn)單的方案或構(gòu)想,因而使它們的療效完全相同,因而將問(wèn)題化難為易,求得解決。
中學(xué)數(shù)學(xué)課本中應(yīng)用這些技巧的有:
1、探究平面鏡成像特性時(shí)用另一支蠟燭在玻璃板前面去等效像2、等效電路3、串并聯(lián)總內(nèi)阻4、多個(gè)分力與合力等效5、物體的重心等
三、轉(zhuǎn)換法
對(duì)于不易研究或不好直接研究的化學(xué)問(wèn)題,而是通過(guò)研究其表現(xiàn)下來(lái)的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用療效間接研究問(wèn)題的方式叫轉(zhuǎn)換法。
中學(xué)數(shù)學(xué)中應(yīng)用了這些技巧的有:
1.研究物體內(nèi)能與氣溫的關(guān)系(我們難以直接感知內(nèi)能的變化,只能轉(zhuǎn)換成測(cè)出氣溫的改變來(lái)說(shuō)明內(nèi)能的變化);
2.在研究電熱與電壓、電阻的關(guān)系時(shí),將電熱的多少轉(zhuǎn)換成體溫計(jì)液柱上升的高度;
3.我們?cè)谘芯侩姽εc哪些誘因有關(guān)的時(shí)侯,將電功轉(zhuǎn)換成砝碼上升的高度;
4.在我們回答動(dòng)能與哪些誘因有關(guān)時(shí),我們將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小鐵塊在平面上被推進(jìn)的距離,距離越遠(yuǎn)則動(dòng)能越大。
5.證明聲音是由震動(dòng)形成的,敲打音叉后裝入水底,水花迸裂。
注意:等效法與轉(zhuǎn)換法很相像,它們的區(qū)別是“等效取代法”中互相取代的兩個(gè)量種類(lèi)相同,大小相等,而“轉(zhuǎn)換法”中的兩個(gè)數(shù)學(xué)量有因果關(guān)系,而且性質(zhì)常常發(fā)生了改變
轉(zhuǎn)換法:電壓大小用燈泡色溫彰顯;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用小n極偏轉(zhuǎn)的幅度彰顯
等效取代法:分力相疊加是合力;小鐵塊容積用排沸水的容積取代
四、理想模型法
實(shí)際現(xiàn)象和過(guò)程通常都非常復(fù)雜,涉及到諸多誘因,采用模型方式可起到簡(jiǎn)化和純化的作用.忽視次要誘因,從復(fù)雜事物中具象出理想模型,合理近似的反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特點(diǎn),這些研究問(wèn)題的方式叫理想模型法.
在小學(xué)數(shù)學(xué)課本中,應(yīng)用這些方式的有
1.光線(光線是看不見(jiàn)的,我們使用一條看得見(jiàn)的虛線來(lái)表示,就將問(wèn)題簡(jiǎn)化借助了理想化模型)2.磁感線3.電路圖是實(shí)物電路的模型
4.力的示意圖或力的圖示是實(shí)際物體和斥力的模型。
5.實(shí)驗(yàn)室常用手搖交流發(fā)電機(jī)及掛圖來(lái)研究交流發(fā)電機(jī)的原理和工作過(guò)程
6.研究連通器原理時(shí)用到液片模型。
7.研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)構(gòu)建原子核式結(jié)構(gòu)模型。
五、科學(xué)推理法
推理法是按照已知化學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律初中物理知識(shí)點(diǎn)匯總結(jié)構(gòu)圖,通過(guò)想像和推理對(duì)未知的現(xiàn)象作出科學(xué)的推理和預(yù)見(jiàn).推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,忽視次要誘因,進(jìn)行合理的推理,得出推論,達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。理想實(shí)驗(yàn)是研究數(shù)學(xué)規(guī)律的一種重要的思想方式,它以大量的可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形,通過(guò)合理的推理得出化學(xué)規(guī)律.
在小學(xué)數(shù)學(xué)課本中,應(yīng)用這些方式的有
1、聲音不能在真空中傳播用推理法得出
2、研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí),推理得出慣性定理。
六.類(lèi)比法
類(lèi)比法是指將兩個(gè)相像的事物做對(duì)比,從已知對(duì)象具有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有相應(yīng)性質(zhì)的方式.類(lèi)比法在數(shù)學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。所謂類(lèi)比初中物理知識(shí)點(diǎn)匯總結(jié)構(gòu)圖,實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從通常到通常的推理。它是依據(jù)兩個(gè)(或兩類(lèi))對(duì)象之間在個(gè)別方面的相同或相像而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嘞竦囊环N邏輯思維。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,類(lèi)比方式可以幫助理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的數(shù)學(xué)知識(shí)。
在小學(xué)數(shù)學(xué)課本中,應(yīng)用這些方式的有
1、用水流類(lèi)比電壓2、用水壓類(lèi)比電流3、用水波類(lèi)比聲波4、用太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)類(lèi)比原子的結(jié)構(gòu)。
其實(shí),你們要養(yǎng)成良好思維習(xí)慣,在解決問(wèn)題時(shí)要嘗試運(yùn)用各類(lèi)數(shù)學(xué)研究方式,不斷提升科學(xué)素養(yǎng),這既是高考熱點(diǎn)也是以實(shí)現(xiàn)課程變革的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):